聊聊并发
- 你真的了解并发码
- 多线程和并发
- 多线程和多进程
- 线程一定快吗
- 学习并发的四个阶段
- 学习目标
- 适合人群
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简介
编写正确的程序很难，而编写正确的并发程序则难上加难。
与串行程序相比，在并发程序中存在更多容易出错的地方。那么，我们为什么还要编写并发程序呢？
线程是Java语言中不可或缺的重要功能，它们能使复杂的异步代码变得更简单，从而极大地简化了复杂系统的开发。
此外，使用线程可以充分发挥多处理器的强大计算能力。随着处理器数量的持续增长，如何高效地使用并发正变得越来越重要。
并发简史
早期的计算机不包含操作系统，在这种裸机环境中每次只能运行一个程序，浪费计算机资源。
操作系统的出现使得计算机每次能运行多个程序，不同的程序在单独的进程中运行，操作系统为各个独立的进程分配各种资源，包括
内存、文件句柄以及安全证书等。在不同的进程之间可以通过一些粗粒度的机制通信，包括：套接字、信号处理器、共享内存、信号量以及文件等。
线程允许在同一进程中同时存在多个程序控制流。线程会共享进程范围内的资源，例如内存句柄和文件句柄，
但每个线程都有自己的程序计数器（Program Counter）、栈以及局部变量等。
在同一个程序中的多个线程可以被同时调度到多个CPU 上运行。
线程也被称为轻量级进程。在大多数现代操作系统中，都是以线程为基本的调度单位，而不是进程。
由于同一个进程中的所有线程都将共享进程的内存地址空间，因此这些线程都能访问相同的变量并在同一个堆上分配对象。
这就需要实现一种比在进程间共享数据粒度更细的数据共享机制。如果没有明确的同步机制来协同对共享数据的访问，那么
当一个线程正在使用某个变量时，另一个线程可能同时修改这个变量，这将造成不可预测的结果。
线程的优势
- 线程可以有效地降低程序的开发和维护成本，同时提升复杂应用程序的性能。
- 线程能够将大部分异步工作流转换成串行工作流，因此能更好地模拟人类的工作方式和交互方式。
- 降低代码的复杂度，使代码更容易编写、阅读和维护。
- 在GUI应用程序中，线程提供用户界面的灵敏度。
- 在服务器应用程序中，可以提升资源利用率以及系统吞吐率。
- 简化JVM的实现，垃圾收集器通常在一个或多个专门的线程中运行。
线程带来的风险
- 安全性问题
- 活跃性问题
- 性能问题
线程安全性是非常复杂的，在没有充足同步的情况下，多个线程中的操作执行顺序是不可预测的，甚至会产生奇怪的结果。
在下面的UnsafeSequence 类中将产生一个整数值序列，该序列中的每个值都是唯一的。1
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12public class UnsafeSequence {
private int value;
/**
* 返回一个唯一的数值
* @return
*/
public int getValue() {
return value++;
}
}
在单线程环境中，这个类能正常工作，但是在多线程环境中则不能。
UnsafeSequence 问题在于，递增运算value++ 看上去是单个操作，实际上它包含三个独立的操作：
读取value，将value值加1，将计算结果写入value。由于运行时可能多个线程之间的操作交替执行，结果可能返回了相同值。
// 画图
这是一种常见的并发安全问题，称为竞态条件（Race Condition）。
要使多线程程序的行为可以预测，必须对共享变量的访问操作进行协同，防治多线程之间发生彼此干扰。
Java提供了各种同步机制来协同这种访问。通过将getValue 方法改为一个同步方法，可以修复UnsafeSequence 中的错误。1
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7/**
* 返回一个唯一的数值
* @return
*/
public synchronized int getValue() {
return value++;
}
线程无处不在
Thread t1 = new Thread() {
@Overvide
public void run() {
}
};
t1 是指向Thread 实例的一个引用，并不是一个真正的线程。
t1.start();
1.Java程序的main方法是一个线程，是被JVM启动时候调用，线程的名字是main。
2.实现一个线程，必须创建Thread实例，Override run方法，并且调用start方法。
3.当
为什么要学习并发编程
并发优点：
- 发挥出多处理器的能力
- 建模的简单性
- 异步事件的简化处理
- 响应更加灵敏的用户界面
并发的缺点
- 线程安全性问题
- 活跃性问题
- 性能问题
学习并发的四个阶段
- 熟练掌握API，能够完成并发编程
- 熟读API源码，掌握其原理
- 理解Java虚拟机的内存模型
- 操作系统对并发对支持
