समांतरित संग्रह
समांतरित संग्रह संग्रहों के लिए एक और दृष्टिकोण है जो सिंक्रोनाइज़ किए गए संग्रह की तुलना में अधिक प्रदर्शन और स्केलेबिलिटी प्रदान करते हैं। जावा में, java.util.concurrent पैकेज समांतरित संग्रहों का एक समृद्ध संग्रह प्रदान करता है, जिसमें निम्नलिखित शामिल हैं:
- **CopyOnWriteArrayList**
- यह List इंटरफ़ेस का एक कार्यान्वयन है जो लिखने के लिए एक कॉपी-ऑन-राइट दृष्टिकोण का उपयोग करता है। इसका मतलब है कि जब एक तत्व को जोड़ा, हटाया या अपडेट किया जाता है, तो मूल सूची की एक नई प्रति बनाई जाती है, और सभी पढ़ने वाले थ्रेड मूल सूची को देखते रहते हैं। इससे पढ़ने के संचालन को तेज़ किया जाता है क्योंकि वे बिना किसी लॉकिंग के किया जा सकता है। यह पढ़ने वाले थ्रेड के लिए उच्च थ्रूपुट प्रदान करता है। हालाँकि, लिखने के संचालन महंगे हो सकते हैं क्योंकि उन्हें पूरी सूची की प्रतिलिपि बनाने की आवश्यकता होती है।
- **ConcurrentHashMap**
- यह Map इंटरफ़ेस का एक कार्यान्वयन है जो एक समांतर, थ्रेड-सुरक्षित कार्यान्वयन प्रदान करता है। यह HashMap की तुलना में अधिक कुशल है, खासकर उच्च-संघर्ष वाले वातावरण में, क्योंकि यह कई थ्रेडों को एक साथ Map में डेटा को पढ़ने और लिखने की अनुमति देता है।
- **ConcurrentLinkedQueue**
- यह Queue इंटरफ़ेस का एक कार्यान्वयन है जो एक समांतर, थ्रेड-सुरक्षित कार्यान्वयन प्रदान करता है। यह एक FIFO (पहले आओ, पहले जाओ) डेटा संरचना है, जहां तत्वों को कतार के आगे जोड़ा जाता है और कतार के पीछे से निकाला जाता है।
- **BlockingQueue**
- यह Queue इंटरफ़ेस का एक कार्यान्वयन है जो अतिरिक्त ब्लॉकिंग कार्यों का समर्थन करता है। जब कतार खाली हो जाती है, तो एक थ्रेड जो कतार से एक तत्व निकालने का प्रयास करता है, तब तक ब्लॉक हो जाएगा जब तक कि कोई तत्व कतार में न जोड़ा जाए। इसी प्रकार, जब कतार भरी हुई हो जाती है, तो एक थ्रेड जो कतार में एक तत्व जोड़ने का प्रयास करता है, तब तक ब्लॉक हो जाएगा जब तक कि कतार में स्थान खाली न हो जाए। यह थ्रेड-सुरक्षित संचार के लिए ब्लॉकिंग कतारों को आदर्श बनाता है।
- **ConcurrentSkipListMap और ConcurrentSkipListSet**
- ये क्रमशः SortedMap और SortedSet इंटरफ़ेस के कार्यान्वयन हैं जो एक समांतर, थ्रेड-सुरक्षित कार्यान्वयन प्रदान करते हैं। वे स्किप लिस्ट डेटा संरचना का उपयोग करते हैं, जो एक सॉर्ट किए गए सूची को कुशलतापूर्वक खोजने, सम्मिलित करने और हटाने की अनुमति देता है।
समांतरित संग्रहों को उनकी बेहतर प्रदर्शन विशेषताओं और स्केलेबिलिटी के कारण सिंक्रोनाइज़ किए गए संग्रहों के लिए पसंद किया जाता है। वे उच्च-संघर्ष वाले वातावरण में बेहतर प्रदर्शन करते हैं और कई थ्रेडों को एक साथ संग्रह को संशोधित करने की अनुमति देते हैं।
समांतरित संग्रह बनाम सिंक्रोनाइज़ किए गए संग्रह
समांतरित संग्रह और सिंक्रोनाइज़ किए गए संग्रह के बीच मुख्य अंतर यह है कि समांतरित संग्रह थ्रेड-सुरक्षित डेटा संरचनाएं हैं जिन्हें डिज़ाइन किया गया है ताकि कई थ्रेड एक साथ संग्रह को पढ़ और लिख सकें, जबकि सिंक्रोनाइज़ किए गए संग्रह सिंक्रोनाइज़ेशन तंत्रों जैसे लॉक का उपयोग करके एक समय में केवल एक थ्रेड को संग्रह को संशोधित करने की अनुमति देते हैं।
**समांतरित संग्रह** - उच्च प्रदर्शन और स्केलेबिलिटी प्रदान करते हैं, खासकर उच्च-संघर्ष वाले वातावरण में। - कई थ्रेडों को एक साथ संग्रह को पढ़ने और लिखने की अनुमति दें। - कई विशिष्ट संचालन के लिए अनुकूलित कार्यान्वयन प्रदान करते हैं, जैसे कि समांतरित रूप से इटरेट करना।
**सिंक्रोनाइज़ किए गए संग्रह** - सभी पढ़ने और लिखने के संचालन के लिए एक एकल लॉक का उपयोग करें। - कम संघर्ष वाले वातावरण में प्रदर्शन अच्छा हो सकता है। - लागू करने में आसान हो सकते हैं।
सामान्य तौर पर, समांतरित संग्रहों को सिंक्रोनाइज़ किए गए संग्रहों के लिए पसंद किया जाना चाहिए, खासकर उच्च-संघर्ष वाले वातावरण में जहां कई थ्रेडों को एक साथ संग्रह को संशोधित करने की आवश्यकता होती है। हालाँकि, यदि आपको यह सुनिश्चित करने की आवश्यकता है कि एक समय में केवल एक थ्रेड संग्रह को संशोधित कर सकता है, तो सिंक्रोनाइज़ किए गए संग्रह एक उपयुक्त विकल्प हो सकते हैं।
CopyOnWriteArrayList
CopyOnWriteArrayList एक List इंटरफ़ेस का कार्यान्वयन है जो एक कॉपी-ऑन-राइट दृष्टिकोण का उपयोग करता है। इसका मतलब है कि जब एक तत्व को जोड़ा, हटाया या अपडेट किया जाता है, तो मूल सूची की एक नई प्रति बनाई जाती है, और सभी पढ़ने वाले थ्रेड मूल सूची को देखते रहते हैं। इससे पढ़ने के संचालन को तेज़ किया जाता है क्योंकि वे बिना किसी लॉकिंग के किया जा सकता है। यह पढ़ने वाले थ्रेड के लिए उच्च थ्रूपुट प्रदान करता है। हालाँकि, लिखने के संचालन महंगे हो सकते हैं क्योंकि उन्हें पूरी सूची की प्रतिलिपि बनाने की आवश्यकता होती है।
CopyOnWriteArrayList का उपयोग उन स्थितियों में करना उचित है जहां अधिकांश समय पढ़ने के संचालन होते हैं और लिखने के संचालन कम बार होते हैं। यह संग्रह उन अनुप्रयोगों के लिए एक अच्छा विकल्प है जहां स्थिरता महत्वपूर्ण है, जैसे कि लॉग फ़ाइलों को संभालना।
ConcurrentHashMap
ConcurrentHashMap एक Map इंटरफ़ेस का कार्यान्वयन है जो एक समांतर, थ्रेड-सुरक्षित कार्यान्वयन प्रदान करता है। यह HashMap की तुलना में अधिक कुशल है, खासकर उच्च-संघर्ष वाले वातावरण में, क्योंकि यह कई थ्रेडों को एक साथ Map में डेटा को पढ़ने और लिखने की अनुमति देता है।
ConcurrentHashMap का उपयोग उन स्थितियों में करना उचित है जहां कई थ्रेडों को एक साथ Map को पढ़ने और लिखने की आवश्यकता होती है। यह संग्रह कैशिंग, कन्टेनर मैनेजमेंट और थ्रेड-सुरक्षित डेटा संग्रहण जैसे अनुप्रयोगों के लिए एक अच्छा विकल्प है।
ConcurrentLinkedQueue
ConcurrentLinkedQueue एक Queue इंटरफ़ेस का कार्यान्वयन है जो एक समांतर, थ्रेड-सुरक्षित कार्यान्वयन प्रदान करता है। यह एक FIFO (पहले आओ, पहले जाओ) डेटा संरचना है, जहां तत्वों को कतार के आगे जोड़ा जाता है और कतार के पीछे से निकाला जाता है।
ConcurrentLinkedQueue का उपयोग उन स्थितियों में करना उचित है जहां कई थ्रेडों को एक साथ कतार में डेटा जोड़ने और उससे डेटा निकालने की आवश्यकता होती है। यह संग्रह थ्रेड-सुरक्षित संचार, कार्य कतारों और संसाधन पूलिंग जैसे अनुप्रयोगों के लिए एक अच्छा विकल्प है।
BlockingQueue
BlockingQueue एक Queue इंटरफ़ेस का कार्यान्वयन है जो अतिरिक्त ब्लॉकिंग कार्यों का समर्थन करता है। जब कतार खाली हो जाती है, तो एक थ्रेड जो कतार से एक तत्व निकालने का प्रयास करता है, तब तक ब्लॉक हो जाएगा जब तक कि कोई तत्व कतार में न जोड़ा जाए। इसी प्रकार, जब कतार भरी हुई हो जाती है, तो एक थ्रेड जो कतार में एक तत्व जोड़ने का प्रयास करता है, तब तक ब्लॉक हो जाएगा जब तक कि कतार में स्थान खाली न हो जाए। यह थ्रेड-सुरक्षित संचार के लिए ब्लॉकिंग कतारों को आदर्श बनाता है।
BlockingQueue का उपयोग उन स्थितियों में करना उचित है जहां आपको यह सुनिश्चित करने की आवश्यकता है कि थ्रेड अन्य थ्रेडों द्वारा उत्पादित डेटा का उपभोग करने के लिए इंतजार करते हैं। यह संग्रह थ्रेड-सुरक्षित संचार, कार्य कतारों और संसाधन पूलिंग जैसे अनुप्रयोगों के लिए एक अच्छा विकल्प है।
ConcurrentSkipListMap और ConcurrentSkipListSet
ConcurrentSkipListMap और ConcurrentSkipListSet क्रमशः SortedMap और SortedSet इंटरफ़ेस के कार्यान्वयन हैं जो एक समांतर, थ्रेड-सुरक्षित कार्यान्वयन प्रदान करते हैं। वे स्किप लिस्ट डेटा संरचना का उपयोग करते हैं, जो एक सॉर्ट किए गए सूची को कुशलतापूर्वक खोजने, सम्मिलित करने और हटाने की अनुमति देता है।
ConcurrentSkipListMap और ConcurrentSkipListSet का उपयोग उन स्थितियों में करना उचित है जहां आपको एक सॉर्ट किए गए संग्रह की आवश्यकता होती है और कई थ्रेडों को एक साथ उसमें डेटा जोड़ने और उससे डेटा निकालने की आवश्यकता होती है। यह संग्रह कैशिंग, डेटाबेस इंडेक्सिंग और अन्य अनुप्रयोगों के लिए एक अच्छा विकल्प है जहां क्रमबद्ध डेटा की आवश्यकता होती है।
निष्कर्ष
समांतरित संग्रह जावा में बहु-थ्रेडिंग अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण हैं क्योंकि वे थ्रेड-सुरक्षित तरीके से डेटा संग्रहण और हेरफेर करने के लिए एक कुशल और स्केलेबल तरीका प्रदान करते हैं। वे सिंक्रोनाइज़ किए गए संग्रहों की तुलना में बेहतर प्रदर्शन और स्केलेबिलिटी प्रदान करते हैं, खासकर उच्च-संघर्ष वाले वातावरण में।
अनुप्रयोगों में सही प्रकार के समांतरित संग्रह का चयन करने के लिए, आवश्यक कार्यों और अनुप्रयोग की विशिष्ट आवश्यकताओं पर विचार करना महत्वपूर्ण है।
संदर्भ
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
समांतरित संग्रहों का उपयोग कब करें?
समांतरित संग्रहों का उपयोग उन स्थितियों में करना उचित है जहां आपको कई थ्रेडों को एक साथ डेटा संग्रह को पढ़ने और लिखने की अनुमति देने की आवश्यकता होती है। वे उच्च-संघर्ष वाले वातावरण में बेहतर प्रदर्शन करते हैं और सिंक्रोनाइज़ किए गए संग्रहों की तुलना में अधिक स्केलेबल होते हैं।
सिंक्रोनाइज़ किए गए संग्रहों का उपयोग कब करें?
सिंक्रोनाइज़ किए गए संग्रहों का उपयोग उन स्थितियों में करना उचित है जहां आपको यह सुनिश्चित करने की आवश्यकता है कि एक समय में केवल एक थ्रेड संग्रह को संशोधित कर सकता है। वे कम संघर्ष वाले वातावरण में अच्छा प्रदर्शन करते हैं और लागू करने में आसान होते हैं।
समांतरित संग्रहों के विभिन्न प्रकार क्या हैं?
जावा में कई तरह के समांतरित संग्रह उपलब्ध हैं, जिनमें शामिल हैं: - CopyOnWriteArrayList - ConcurrentHashMap - ConcurrentLinkedQueue - BlockingQueue - ConcurrentSkipListMap - ConcurrentSkipListSet
समांतरित संग्रहों के क्या लाभ हैं?
समांतरित संग्रहों के कई लाभ हैं, जिनमें शामिल हैं: - उच्च प्रदर्शन और स्केलेबिलिटी - बहु-थ्रेडिंग वातावरण में सुधारित थ्रूपुट - सिंक्रोनाइज़ किए गए संग्रहों की तुलना में कम संघर्ष
समांतरित संग्रहों के क्या नुकसान हैं?
समांतरित संग्रहों के कुछ नुकसान हैं, जिनमें शामिल हैं: - सिंक्रोनाइज़ किए गए संग्रहों की तुलना में अधिक जटिल कार्यान्वयन - कुछ संचालन, जैसे कि लिखने के संचालन, सिंक्रोनाइज़ किए गए संग्रहों की तुलना में अधिक महंगे हो सकते हैं।
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