有哪些Java web里的并发框架，有哪些？

Posted 2023-05-01

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了有哪些Java web里的并发框架，有哪些？相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

我之前学习并发编程，里面的案例都是关于Java SE部分的，比如Executor，fork/join，这类的并发包，可是在web里面怎么使用呢？在web里面使用高并发显然不会像Java SE里面一样。

一、并发是一种需求，以下先介绍一下javaweb对于高并发的处理思路：

1、synchronized 关键字

可用来给对象和方法或者代码块加锁，当它锁定一个方法或者一个代码块的时候，同一时刻最多只有一个线程执行这段代码。可能锁对象包括： this，临界资源对象，Class 类对象

2、同步方法

同步方法锁定的是当前对象。当多线程通过同一个对象引用多次调用当前同步方法时，需同步执行。

3、同步代码块

同步代码块的同步粒度更加细致，是商业开发中推荐的编程方式。可以定位到具体的同步位置，而不是简单的将方法整体实现同步逻辑。在效率上，相对更高。

A）锁定临界对象

同步代码块在执行时，是锁定 object 对象。当多个线程调用同一个方法时，锁定对象不变的情况下，需同步执行。

B）锁定当前对象

4、锁的底层实现

Java 虚拟机中的同步(Synchronization)基于进入和退出管程(Monitor)对象实现。同步方法并不是由 monitor enter 和 monitor exit 指令来实现同步的，而是由方法调用指令读取运行时常量池中方法的 ACC_SYNCHRONIZED 标志来隐式实现的。

5、锁的种类

Java 中锁的种类大致分为偏向锁，自旋锁，轻量级锁，重量级锁。

锁的使用方式为：先提供偏向锁，如果不满足的时候，升级为轻量级锁，再不满足，升级为重量级锁。自旋锁是一个过渡的锁状态，不是一种实际的锁类型。

锁只能升级，不能降级。

6、volatile 关键字

变量的线程可见性。在 CPU 计算过程中，会将计算过程需要的数据加载到 CPU 计算缓存中，当 CPU 计算中断时，有可能刷新缓存，重新读取内存中的数据。在线程运行的过程中，如果某变量被其他线程修改，可能造成数据不一致的情况，从而导致结果错误。而 volatile 修饰的变量是线程可见的，当 JVM 解释 volatile 修饰的变量时，会通知 CPU，在计算过程中，每次使用变量参与计算时，都会检查内存中的数据是否发生变化，而不是一直使用 CPU 缓存中的数据，可以保证计算结果的正确。

更多、此外还有很多细节需要通过学习去了解和完善，此处就不一一列举了。

二、并发框架

并发框架很多，如ExecutorService、RxJava、Disruptor、Akka等，具体选择哪个（或者都不选择）是根据项目需求选择的，框架本身的差异并不大，基本都是如下模式

参考技术A

Java是开源的，框架很多，这些框架都能解决特定的问题，提高开发效率、简化我们的代码复杂度，现在除了很多大家通用的一些主流框架外，很多公司针对自己的业务会自定义一些公司内部的框架，当然作为学习者我们首先要清楚Javaweb都有哪些框架需要学习。

回答这个问题首先要看我们的项目规模，对于”体量”较小的单应用项目，和需要处理海量数据、高并发的分布式项目所学习使用的框架还是不同的。

对于“体量”较小的单应用项目：

ORM型框架，很多Javaweb程序都需要使用关系数据库来进行数据的持久化，所以对于这种需要进行数据库操作的框架，也就是对JDBC进行封装的ORM框架是需要学习的，目前比较流行的是基于SQL的mybatis框架，这是一个轻量级的ORM框架，学习使用起来比较容易上手，同类型的还有Hibernate框架。

MVC型框架，MVC把程序从逻辑上分为视图层、控制层、模型层，各层各司其职，之间是相互调用的关系而不是相互依赖的关系，这种模式能很好的适应需求的变化及软件的升级变更。目前应用较多的MVC框架是spring MVC框架，这个框架有清晰的角色划分，有强大而直接的配置方式，高效的绑定和验证等很多优势。较早的Struts2框架也是MVC框架。

Spring框架，其实Java的从业者很多都绕不开Spring ，Spring家族有很多“工具”，编程思想从面相过程到面相对象是一个巨大的进步，然而随着程序越来越复杂，对象越来越多，高效的“管理”及应用这些对象变得越来越重要，Spring的IoC就是把对象的创建、“管理”交由Spring容器来进行，来实现控制反转，同时提供了各种注入值(DI)的方式，大大提高和简化了我们的工作，这就是javaweb需要学习的spring的IoC/DI；我们程序的业务比较复杂时，除了要完成核心功能外，还需要完成注入异常处理、日志记录、事务处理等常规功能，这些常规的操作比较耗费精力，springAOP(面向切面编程)就是解决这个问题的。

Javaweb需要学习一些前端框架，尤其是问题中提到的已经写好了数据接口，或者是已经有了简单的后台，前端框架jQuery是一定要学习的，如果项目基于效率考虑，需要前后端分离，可以学习vue等框架。

对于海量数据、高并发类型的分布式项目，这种类型项目的特点就是前面提到的需要处理的数据量大，例如双十一阿里需要处理的订单数据，比如12306的抢票等。

提升查询效率的缓存数据库框架Redis，这个框架在单应用程序中为了提升数据的读取效率也可以使用，先把数据从关系数据库通过Redis存放到缓存中，从缓存中读取数据的速度比直接从硬盘上读取就要高多了，另外Redis还能进行集群配置主从服务器等，使用非常方便，同类型的还有memcached框架；

在分布式中，服务集群中的负载均衡特别重要，nginx是一个高性能的HTTP和反向代理服务框架，支持多种负载均衡算法；

消息队列框架：RabbitMQ、ActiveMQ、RocketMQ等，在电商系统中，当结算订单后，需要进行积分的变化等操作，这些操作的量很大，如果等积分变化结束后在通知用户结算成功，显然不可行，那么此时积分的变更操作交由消息队列来完成。

搜索框架，为了提升搜索的效率，创建搜索索引库及中文搜索分词等，可以使用solr框架，同类型的还有ElasticSearch

用于文件使用的分布式文件系统框架Fastdfs

Spring boot框架，简化了spring 的复杂配置，提供了Thymeleaf模板，很多微服务都是基于Springboot的；

微服务框架，把应用拆分成若干个为服务后，很好的适用了高并发及海量数据的处理，但是微服务的管理也很重要，目前基于服务注册、服务监控的框架有Dubbo+zookeeper，还有SpringCloud，里面包括SpringCloud Eureka，SpringCloud Ribbon，SpringCloud Feign，SpringCloudHystrix，SpringCloudZuul，SpringCloud Config，SpringCloud ZipKin，SpringCloud Sleuth等；

其它框架，还有很多根据项目特定要求的一些框架，例如进行日志记录的log4j框架，进行认证和授权的shiro框架，工作流处理的Activite框架等。

总结一下：学习框架最好的方式就是在实际项目中去应用，这对框架的原理、应用流程都能有很好的学习效果，如果单纯的做一些简单的Demo，框架的很多应用场景、优化、注意事项等是学习不全面的。

java框架都有哪些常用框架？

十大常用框架：

一、SpringMVC

二、Spring

三、Mybatis

四、Dubbo

五、Maven

六、RabbitMQ

七、Log4j

八、Ehcache

九、Redis

十、Shiro

延展阅读：

一、SpringMVC

Spring Web MVC是一种基于Java的实现了Web MVC设计模式的请求驱动类型的轻量级Web框架，即使用了MVC架构模式的思想，将web层进行职责解耦，基于请求驱动指的就是使用请求-响应模型，框架的目的就是帮助我们简化开发，Spring Web MVC也是要简化我们日常Web开发的。

模型（Model ）封装了应用程序的数据和一般他们会组成的POJO。

视图（View）是负责呈现模型数据和一般它生成的HTML输出，客户端的浏览器能够解释。

控制器（Controller ）负责处理用户的请求，并建立适当的模型，并把它传递给视图渲染。

Spring的web模型 - 视图 - 控制器（MVC）框架是围绕着处理所有的HTTP请求和响应的DispatcherServlet的设计。

Spring Web MVC处理请求的流程

具体执行步骤如下：

1、首先用户发送请求————>前端控制器，前端控制器根据请求信息（如URL）来决定选择哪一个页面控制器进行处理并把请求委托给它，即以前的控制器的控制逻辑部分；图2-1中的1、2步骤；

2、页面控制器接收到请求后，进行功能处理，首先需要收集和绑定请求参数到一个对象，这个对象在Spring Web MVC中叫命令对象，并进行验证，然后将命令对象委托给业务对象进行处理；处理完毕后返回一个ModelAndView（模型数据和逻辑视图名）；图2-1中的3、4、5步骤；

3、前端控制器收回控制权，然后根据返回的逻辑视图名，选择相应的视图进行渲染，并把模型数据传入以便视图渲染；图2-1中的步骤6、7；

4、前端控制器再次收回控制权，将响应返回给用户，图2-1中的步骤8；至此整个结束。

二、Spring

2.1、IOC容器：http://www.cnblogs.com/linjiqin/archive/2013/11/04/3407126.html

IOC容器就是具有依赖注入功能的容器，IOC容器负责实例化、定位、配置应用程序中的对象及建立这些对象间的依赖。应用程序无需直接在代码中new相关的对象，应用程序由IOC容器进行组装。在Spring中BeanFactory是IOC容器的实际代表者。

2.2、AOP：http://blog.csdn.net/moreevan/article/details/11977115

简单地说，就是将那些与业务无关，却为业务模块所共同调用的逻辑或责任封装起来，便于减少系统的重复代码，降低模块间的耦合度，并有利于未来的可操作性和可维护性。AOP代表的是一个横向的关系

AOP用来封装横切关注点，具体可以在下面的场景中使用:

Authentication 权限
Caching 缓存
Context passing 内容传递
Error handling 错误处理
Lazy loading　懒加载
Debugging　　调试
logging, tracing, profiling and monitoring　记录跟踪　优化　校准
Performance optimization　性能优化
Persistence　　持久化
Resource pooling　资源池
Synchronization　同步
Transactions 事务

三、Mybatis

MyBatis 是支持普通 SQL查询，存储过程和高级映射的优秀持久层框架。MyBatis 消除了几乎所有的JDBC代码和参数的手工设置以及结果集的检索。MyBatis 使用简单的 XML或注解用于配置和原始映射，将接口和 Java 的POJOs（Plain Old Java Objects，普通的 Java对象）映射成数据库中的记录。

总体流程：

(1)加载配置并初始化
触发条件：加载配置文件
将SQL的配置信息加载成为一个个MappedStatement对象（包括了传入参数映射配置、执行的SQL语句、结果映射配置），存储在内存中。

(2)接收调用请求
触发条件：调用Mybatis提供的API
传入参数：为SQL的ID和传入参数对象
处理过程：将请求传递给下层的请求处理层进行处理。

(3)处理操作请求触发条件：API接口层传递请求过来
传入参数：为SQL的ID和传入参数对象

处理过程：

(A)根据SQL的ID查找对应的MappedStatement对象。

(B)根据传入参数对象解析MappedStatement对象，得到最终要执行的SQL和执行传入参数。

(C)获取数据库连接，根据得到的最终SQL语句和执行传入参数到数据库执行，并得到执行结果。

(D)根据MappedStatement对象中的结果映射配置对得到的执行结果进行转换处理，并得到最终的处理结果。

(E)释放连接资源。

(4)返回处理结果将最终的处理结果返回。

MyBatis 最强大的特性之一就是它的动态语句功能。如果您以前有使用JDBC或者类似框架的经历，您就会明白把SQL语句条件连接在一起是多么的痛苦，要确保不能忘记空格或者不要在columns列后面省略一个逗号等。动态语句能够完全解决掉这些痛苦。

四、Dubbo

Dubbo是一个分布式服务框架，致力于提供高性能和透明化的RPC（远程过程调用协议）远程服务调用方案，以及SOA服务治理方案。简单的说，dubbo就是个服务框架，如果没有分布式的需求，其实是不需要用的，只有在分布式的时候，才有dubbo这样的分布式服务框架的需求，并且本质上是个服务调用的东东，说白了就是个远程服务调用的分布式框架。

1、透明化的远程方法调用，就像调用本地方法一样调用远程方法，只需简单配置，没有任何API侵入。

2、软负载均衡及容错机制，可在内网替代F5等硬件负载均衡器，降低成本，减少单点。

3、服务自动注册与发现，不再需要写死服务提供方地址，注册中心基于接口名查询服务提供者的IP地址，并且能够平滑添加或删除服务提供者。

节点角色说明：
Provider: 暴露服务的服务提供方。
Consumer: 调用远程服务的服务消费方。
Registry: 服务注册与发现的注册中心。
Monitor: 统计服务的调用次调和调用时间的监控中心。
Container: 服务运行容器。

五、Maven

Maven这个个项目管理和构建自动化工具，越来越多的开发人员使用它来管理项目中的jar包。但是对于我们程序员来说，我们最关心的是它的项目构建功能。

六、RabbitMQ

消息队列一般是在项目中，将一些无需即时返回且耗时的操作提取出来，进行了异步处理，而这种异步处理的方式大大的节省了服务器的请求响应时间，从而提高了系统的吞吐量。

RabbitMQ是用Erlang实现的一个高并发高可靠AMQP消息队列服务器。

Erlang是一门动态类型的函数式编程语言。对应到Erlang里，每个Actor对应着一个Erlang进程，进程之间通过消息传递进行通信。相比共享内存，进程间通过消息传递来通信带来的直接好处就是消除了直接的锁开销(不考虑Erlang虚拟机底层实现中的锁应用)。

AMQP(Advanced Message Queue Protocol)定义了一种消息系统规范。这个规范描述了在一个分布式的系统中各个子系统如何通过消息交互。

七、Log4j

日志记录的优先级，分为OFF、FATAL、ERROR、WARN、INFO、DEBUG、ALL或者您定义的级别。

八、Ehcache

EhCache 是一个纯Java的进程内缓存框架，具有快速、精干等特点，是Hibernate中默认的CacheProvider。Ehcache是一种广泛使用的开源Java分布式缓存。主要面向通用缓存,Java EE和轻量级容器。它具有内存和磁盘存储，缓存加载器,缓存扩展，缓存异常处理程序，一个gzip缓存servlet过滤器，支持REST和SOAP api等特点。

优点：
1、快速
2、简单
3、多种缓存策略
4、缓存数据有两级：内存和磁盘，因此无需担心容量问题
5、缓存数据会在虚拟机重启的过程中写入磁盘
6、可以通过RMI、可插入API等方式进行分布式缓存
7、具有缓存和缓存管理器的侦听接口
8、支持多缓存管理器实例，以及一个实例的多个缓存区域
9、提供Hibernate的缓存实现

缺点：
1、使用磁盘Cache的时候非常占用磁盘空间：这是因为DiskCache的算法简单，该算法简单也导致Cache的效率非常高。它只是对元素直接追加存储。因此搜索元素的时候非常的快。如果使用DiskCache的，在很频繁的应用中，很快磁盘会满。

2、不能保证数据的安全：当突然kill掉java的时候，可能会产生冲突，EhCache的解决方法是如果文件冲突了，则重建cache。这对于Cache数据需要保存的时候可能不利。当然，Cache只是简单的加速，而不能保证数据的安全。如果想保证数据的存储安全，可以使用Bekeley DB Java Edition版本。这是个嵌入式数据库。可以确保存储安全和空间的利用率。

九、Redis

redis是一个key-value存储系统。和Memcached类似，它支持存储的value类型相对更多，包括string(字符串)、list(链表)、set(集合)、zset(sorted set –有序集合)和hash（哈希类型）。这些数据类型都支持push/pop、add/remove及取交集并集和差集及更丰富的操作，而且这些操作都是原子性的。在此基础上，redis支持各种不同方式的排序。与memcached一样，为了保证效率，数据都是缓存在内存中。区别的是redis会周期性的把更新的数据写入磁盘或者把修改操作写入追加的记录文件，并且在此基础上实现了master-slave(主从)同步。

Redis数据库完全在内存中，使用磁盘仅用于持久性。相比许多键值数据存储，Redis拥有一套较为丰富的数据类型。Redis可以将数据复制到任意数量的从服务器。

1.2、Redis优点：

（1）异常快速：Redis的速度非常快，每秒能执行约11万集合，每秒约81000+条记录。

（2）支持丰富的数据类型：Redis支持最大多数开发人员已经知道像列表，集合，有序集合，散列数据类型。这使得它非常容易解决各种各样的问题，因为我们知道哪些问题是可以处理通过它的数据类型更好。

（3）操作都是原子性：所有Redis操作是原子的，这保证了如果两个客户端同时访问的Redis服务器将获得更新后的值。

（4）多功能实用工具：Redis是一个多实用的工具，可以在多个用例如缓存，消息，队列使用(Redis原生支持发布/订阅)，任何短暂的数据，应用程序，如Web应用程序会话，网页命中计数等。

1.3、Redis缺点：
（1）单线程
（2）耗内存

十、Shiro

Apache Shiro是Java的一个安全框架，旨在简化身份验证和授权。Shiro在JavaSE和JavaEE项目中都可以使用。它主要用来处理身份认证，授权，企业会话管理和加密等。Shiro的具体功能点如下：

（1）身份认证/登录，验证用户是不是拥有相应的身份；

（2）授权，即权限验证，验证某个已认证的用户是否拥有某个权限；即判断用户是否能做事情，常见的如：验证某个用户是否拥有某个角色。或者细粒度的验证某个用户对某个资源是否具有某个权限；

（3）会话管理，即用户登录后就是一次会话，在没有退出之前，它的所有信息都在会话中；会话可以是普通JavaSE环境的，也可以是如Web环境的；

（4）加密，保护数据的安全性，如密码加密存储到数据库，而不是明文存储；

（5）Web支持，可以非常容易的集成到Web环境；
Caching：缓存，比如用户登录后，其用户信息、拥有的角色/权限不必每次去查，这样可以提高效率；

（6）shiro支持多线程应用的并发验证，即如在一个线程中开启另一个线程，能把权限自动传播过去；

（7）提供测试支持；

（8）允许一个用户假装为另一个用户（如果他们允许）的身份进行访问；

（9）记住我，这个是非常常见的功能，即一次登录后，下次再来的话不用登录了。

参考技术A SSH:Struts2+Spring+Hibernate
SSH框架一般指的是Struts、Spring、Hibernate，后来Struts2代替了Struts。最近5年，Struts2已经被Spring MVC代替，而Hibernate基本也被iBatis/MyBatis代替。所以你真正需要了解的是Spring，Spring你需要了解两个概念AOP和IOC，更进一步就是Spring的核心技术“动态代理”。这里不再多说。

SSM:Spring+SpringMVC+MyBatis
下面一一介绍吧。

Spring是一个开源框架，Spring是于2003 年兴起的一个轻量级的Java 开发框架，由Rod Johnson 在其著作Expert One-On-One J2EE Development and Design中阐述的部分理念和原型衍生而来。它是为了解决企业应用开发的复杂性而创建的。Spring使用基本的JavaBean来完成以前只可能由EJB完成的事情。然而，Spring的用途不仅限于服务器端的开发。从简单性、可测试性和松耦合的角度而言，任何Java应用都可以从Spring中受益。简单来说，Spring是一个轻量级的控制反转（IoC）和面向切面（AOP）的容器框架。
Spring MVC属于SpringFrameWork的后续产品，已经融合在Spring Web Flow里面。Spring MVC 分离了控制器、模型对象、分派器以及处理程序对象的角色，这种分离让它们更容易进行定制。
MyBatis 本是apache的一个开源项目iBatis, 2010年这个项目由apache software foundation 迁移到了google code，并且改名为MyBatis 。MyBatis是一个基于Java的持久层框架。iBATIS提供的持久层框架包括SQL Maps和Data Access Objects（DAO）MyBatis 消除了几乎所有的JDBC代码和参数的手工设置以及结果集的检索。MyBatis 使用简单的 XML或注解用于配置和原始映射，将接口和 Java 的POJOs（Plain Old Java Objects，普通的 Java对象）映射成数据库中的记录。参考技术B 很多，现在主流的是springcloud 参考技术C

常见的JAVA框架有: WAF， Struts，Turbine ，COCOON。

1 WAF：

全称：WEB APPLICATION FRAMEWORK

主要应用方面：EJB层，（WEB层也有，但是比较弱）。

主要应用技术：EJB等

出处： http://java.sun.com/blueprints/code/index.html

简述：这是SUN在展示J2EE平台时所用的例子PetStore(宠物商店系统)里面的框架。是SUN蓝皮书例子程序中提出的应用框架。它实现了 MVC和其他良好的设计模式。SUN的网站上有技术资料，最好下载PetStore来研究，WEBLOGIC里自带此系统，源码在bea\\weblogic700\\samples\\server\\src\\petstore。这是学习了解J2EE的首选框架。

2 Struts:

主要应用方面：WEB层。

主要应用技术：JSP,TagLib,JavaBean,XML等

出处： http://jakarta.apache.org/struts/index.html

简述：这是APACHE的开源项目，目前应用很广泛。基于MVC模式，结构很好，基于JSP。Jbuilder8里已经集成了STRUTS1.02的制作。

3 Turbine：

主要应用方面：WEB层。

主要应用技术：servlet等

出处： http://jakarta.apache.org/turbine/index.html

简述：这是APACHE的开源项目。基于SERVLET。据说速度比较快，基于service（pluggable implementation可插拔的执行组件）的方式提供各种服务。

4 COCOON：

主要应用方面：WEB层。