Java框架异步编程与多线程编程的区别是什么？

Java 中的 异步编程 和 多线程编程 它们都是并发编程技术，但在实现方法和应用场景上存在差异。

• 实现方式： 使用线程（Thread 类)。每个线程都有自己的执行栈和局部变量，它们同时在同一过程中运行。

• 特点：

  • 同步： 需要使用锁(如多个线程可访问共享变量) synchronized 确保并发安全的关键字)。
  • 阻塞： 一个线程可能会等待其他线程的完成(例如 join() 方法)和阻塞。
• 适用场景： 适用于计算密集型任务等需要高度并发的场景。

• 实现方式： 使用回调函数或未来对象（Future）。它是基于事件驱动的，在后台执行任务时不会阻止调用线程。

• 特点：

  • 非阻塞： 调用线程不会等待异步任务完成，其他任务可以继续执行。
  • 回调机制： 异步任务完成后，通过回调函数或未来对象通知调用线程。
• 适用场景： 适用于 I/O 依赖外部资源的操作或其他任务，如网络请求或文件读写。

多线程编程案例： 计算数组中所有元素的和。

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public class MultithreadingExample {

    public static void main(String[] args) {
        int[] array = {1, 2, 3, 4, 5};
        int numThreads = 4;  // 使用 4 个线程

        // 创建一个 AtomicInteger 保存对象的总和，确保并发安全
        AtomicInteger total = new AtomicInteger();

        // 创建并启动线程池
        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(numThreads);

        // 提交计算任务
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            executorService.submit(() -> {
                // 计算元素的贡献
                int contribution = array[i] / numThreads;

                // 原子更新总和
                total.addAndGet(contribution);
            });
        }

        // 关闭线程池
        executorService.shutdown();

        // 等待线程池完成所有任务
        while (!executorService.isTerminated()) {
            // 等待
        }

        // 打印总和
        System.out.println("Total: " + total);
    }
}

异步编程： 下载一份文件并打印其内容。

import java.io.IOException;
import java.net.URI;
import java.net.http.HttpClient;
import java.net.http.HttpRequest;
import java.net.http.HttpResponse;
import java.util.concurrent.CompletableFuture;

public class AsyncProgrammingExample {

    public static void main(String[] args) {
        // 异步下载文件
        HttpClient client = HttpClient.newHttpClient();
        URI uri = URI.create("http://path/to/file.txt");
        HttpRequest request = HttpRequest.newBuilder(uri).GET().build();

        CompletableFuture<HttpResponse<String>> responseFuture = client.sendAsync(request, HttpResponse.BodyHandlers.ofString());

        // 下载操作在后台执行
        responseFuture.thenAccept(response -> {
            // 当下载完成时，打印文件内容
            System.out.println("File contents: " + response.body());
        });
    }
}

多线程编程适用于高度并发的计算任务，而异步编程更适用于 I/O 操作或依赖外部资源的任务。两者的选择取决于具体的场景和性能要求。

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