本文主要對Java并發(fā)(Concurrent)相關的概念進行說明。

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1.進程(Process)與線程(Thread)

1. 進程是系統(tǒng)資源分配的最小單元。線程是CPU調度的最小單元。
2. 一個 進程至少包含一個線程，可以包含多個線程。這些線程共享這個進程的資源。
3. 每個線程都擁有獨立的運行棧和程序計數器，線程切換開銷小。
4. 多進程指的是操作系統(tǒng)同時運行多個程序，如當前操作系統(tǒng)中同時運行著QQ、IE、微信等程序。
5. 多線程指的是同一進程中同時運行多個線程，如迅雷運行時，可以開啟多個線程，同時進行多個文件的下載。

   2.并行(Parallel)、并發(fā)(Concurrent)與多線程(Multithreading)

6. 并行是指多個任務在同一時刻進行。并發(fā)是指多個任務在同一時間段內發(fā)生。
7. 并行是物理上的同時發(fā)生，而并發(fā)是邏輯上的同時發(fā)生。
8. 體現(xiàn)在程序上： 并行是指多個CPU內核在同一時刻，同時運行多個任務。并發(fā)是指單個CPU內，通過CPU調度算法，讓用戶感覺在同時運行多個任務。
9. 更形象的說法： 并行是指兩隊人員同時使用兩臺咖啡機。并發(fā)是指兩隊人員交替使用同一臺咖啡機。—-Erlang 之父 Joe Armstrong。

1. 多線程即多個線程，一般只多個同時在運行的單線程。
2. 如果是在單核CPU上，多線程肯定是并發(fā)運行的。如果是在多核CPU上，這些多線程也可能是并行運行。

   3.線程安全

   線程安全，指的是在并發(fā)的情況之下，線程的調度順序不影響運行結果。

如不加鎖控制的轉賬操作，在單線程運行中是安全的，但是在多線程環(huán)境中，肯定是不安全的。
這里只給出示例，具體邏輯就沒不解釋了。

void transferMoney(User from, User to, float amount){
    to.setMoney(to.getBalance() + amount);
    from.setMoney(from.getBalance() - amount);
}

4.死鎖

死鎖是指兩個或更多線程阻塞著等待其它處于死鎖狀態(tài)的線程所持有的鎖。

例如，

• 如果線程1鎖住了A，然后嘗試對B進行加鎖，同時線程2已經鎖住了B，接著嘗試對A進行加鎖，這時死鎖就發(fā)生了。
• 線程1永遠得不到B，線程2也永遠得不到A，并且它們永遠也不會知道發(fā)生了這樣的事情。
• 為了得到彼此的對象（A和B），它們將永遠阻塞下去。這種情況就是一個死鎖。

  5.并發(fā)優(yōu)點

  5.1.資源利用率高

  假定場景：需要從本地讀取和處理兩個文件，讀取一個文件需要5秒，處理一個文件需要2秒。
  單線程：
  ```
  5秒讀取文件A
  2秒處理文件A
  5秒讀取文件B
  2秒處理文件B

總共需要14秒

多線程：

5秒讀取文件A
5秒讀取文件B + 2秒處理文件A

2秒處理文件B

總共需要12秒
```

總結：

• 在等待磁盤讀取文件的時候，CPU大部分時間是空閑的。
• 利用多線程編程，可以在磁盤讀取文件的CPU空閑時間內做一些其他的事情。
• 所以說， 使用多線程資源利用率更高。

5.2.程序響應更快

一個桌面應用程序存在多個按鈕。點擊這些按鈕，可以分別進行一些耗時的工作。

單線程：

每次點擊一個按鈕，都會進行一項耗時的工作。必須等待此項工作完成之后，才能繼續(xù)監(jiān)聽用戶操作。這時，用戶才能點擊其他按鈕，進行其他的工作。這樣的應用程序，對用戶而言，響應十分慢，體驗度很差。

多線程：

每次點擊一個按鈕，都會啟動一個子線程去進行這項耗時的工作，主線程繼續(xù)監(jiān)聽用戶操作。這種情況下，用戶可以快速的分別點擊需要處理的按鈕。這樣的應用程序，對用戶而言，響應很快，體驗度很好。

6.并發(fā)缺點

6.1.設計開發(fā)更復雜

線程之間的交互往往非常復雜。 不正確的線程同步產生的錯誤非常難以發(fā)現(xiàn)，并且難以重現(xiàn)、難以修復。

6.2.增加額外資源消耗

多線程開發(fā)會產生額外的資源消耗，主要來源于三個方面：

• 線程本身需要消耗一些資源進行本地堆棧的維持與管理。
• 線程之間切換會導致的上下文切換(Context Switch)開銷。
• 多線程的管理對CPU來說又是一筆開銷。

所以，由于多線程會增加額外的資源消耗，對多線程程序而言，線程并不是越多就會越快，過多的線程返回會導致程序變慢。

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