关键词：

并发编程的优缺点

使用并发的原因

• 多核的CPU的背景下，催生了并发编程的趋势，通过并发编程的形式可以将多核CPU的计算能力发挥到极致，性能得到提升。

• 在特殊的业务场景下先天的就适合于并发编程。 比如在图像处理领域，一张1024X768像素的图片，包含达到78万6千多个像素。即时将所有的像素遍历一边都需要很长的时间， 面对如此复杂的计算量就需要充分利用多核的计算的能力。又比如当我们在网上购物时，为了提升响应速度，需要拆分，减库存， 生成订单等等这些操作，就可以进行拆分利用多线程的技术完成。 面对复杂业务模型，并行程序会比串行程序更适应业务需求，而并发编程更能吻合这种业务拆分。

并发编程的缺点

频繁的上下文切换

时间片是CPU分配给各个线程的时间，因为时间非常短，所以CPU不断通过切换线程，让我们觉得多个线程是同时执行的，时间片一般是几十毫秒。 而每次切换时，需要保存当前的状态起来，以便能够进行恢复先前状态，而这个切换时非常损耗性能， 过于频繁反而无法发挥出多线程编程的优势。 通常减少上下文切换可以采用无锁并发编程，CAS算法，使用最少的线程和使用协程。

• 无锁并发编程：可以参照concurrentHashMap锁分段的思想，不同的线程处理不同段的数据， 这样在多线程竞争的条件下，可以减少上下文切换的时间

• CAS算法，利用Atomic下使用CAS算法来更新数据，使用了乐观锁，可以有效的减少一部分不必要的锁竞争带来的上下文切换

• 使用最少线程：避免创建不需要的线程，比如任务很少，但是创建了很多的线程，这样会造成大量的线程都处于等待状态

• 协程：在单线程里实现多任务的调度，并在单线程里维持多个任务间的切换

由于上下文切换也是个相对比较耗时的操作，所以在《Java并发编程的艺术》一书中有过一个实验，并发累加未必会比串行累加速度要快。 可以使用Lmbench3测量上下文切换的时长，vmstat测量上下文切换次数。

线程安全

多线程编程中最难以把握的就是临界区线程安全问题，稍微不注意就会出现死锁的情况，一旦产生死锁就会造成系统功能不可用。

public class DeadLockDemo 
    private static String resource_a = "A";
    private static String resource_b = "B";

    public static void main(String[] args) 
        deadLock();
    

    public static void deadLock() 
        Thread threadA = new Thread(new Runnable() 
            @Override
            public void run() 
                synchronized (resource_a) 
                    System.out.println("get resource a");
                    try 
                        Thread.sleep(3000);
                        synchronized (resource_b) 
                            System.out.println("get resource b");
                        
                     catch (InterruptedException e) 
                        e.printStackTrace();
                    
                
            
        );
        Thread threadB = new Thread(new Runnable() 
            @Override
            public void run() 
                synchronized (resource_b) 
                    System.out.println("get resource b");
                    synchronized (resource_a) 
                        System.out.println("get resource a");
                    
                
            
        );
        threadA.start();
        threadB.start();

    

那么，通常可以用如下方式避免死锁的情况：

• 避免一个线程同时获得多个锁；
• 避免一个线程在锁内部占有多个资源，尽量保证每个锁只占用一个资源；
• 尝试使用定时锁，使用lock.tryLock(timeOut)，当超时等待时当前线程不会阻塞；
• 对于数据库锁，加锁和解锁必须在一个数据库连接里，否则会出现解锁失败的情况

学习并发中遇到的一些概念

线程

线程是依附于进程的， 进程是分配资源的最小单位，一个进程可以生成多个线程，这些线程拥有共享的进程资源。 就每个线程而言，只有很少的独有资源， 如：控制线程运行的线程控制块，保留局部变量和少数参数的栈空间等。 在线程的生命周期中，它要经过新建(New)、就绪（Runnable）、运行（Running）、阻塞(Blocked)和死亡(Dead)5种状态。

 

同步 VS 异步

同步和异步通常用来形容一次方法调用。

• 同步调用，就是调用者必须等待被调用的方法结束后，调用者后面的代码才能执行。
• 异步调用，就是调用者不用管被调用方法是否完成，都会继续执行后面的代码，当被调用的方法完成后会通知调用者。

来个比喻：超市购物和网上购物

同步调用，就像在超市购物，如果一件物品没了，你得等仓库人员跟你调货，直到仓库人员跟你把货物送过来，你才能去收银台付款。

异步调用，就像网购，你在网上付款下单后，什么事就不用管了，该干嘛就干嘛去了，当货物到达后你收到通知去取就好。

并发与并行

并发和并行的区别就是一个处理器同时处理多个任务和多个处理器或者是多核的处理器同时处理多个不同的任务。

• 并发是逻辑上的同时发生
• 并行是物理上的同时发生。

并发性(concurrency)，又称共行性，是指能处理多个同时性活动的能力，并发事件之间不一定要同一时刻发生。
并行(parallelism)是指同时发生的两个并发事件，具有并发的含义，而并发则不一定并行。

来个比喻：并发和并行的区别就是一个人同时吃三个馒头和三个人同时吃三个馒头。

下图反映了一个包含8个操作的任务在一个有两核心的CPU中创建四个线程运行的情况。 假设每个核心有两个线程，那么每个CPU中两个线程会交替并发，两个CPU之间的操作会并行运算。 单就一个CPU而言两个线程可以解决线程阻塞造成的不流畅问题，其本身运行效率并没有提高， 多CPU的并行运算才真正解决了运行效率问题，这也正是并发和并行的区别。

 

阻塞和非阻塞

阻塞和非阻塞通常用来形容多线程间的相互影响。 比如一个线程占有了临界区资源，那么其他线程需要这个资源就必须进行等待该资源的释放， 会导致等待的线程挂起，这种情况就是阻塞， 而非阻塞就恰好相反，它强调没有一个线程可以阻塞其他线程，所有的线程都会尝试地往前运行。

临界区

临界区用来表示一种公共资源或者说是共享数据，可以被多个线程使用。 但是每个线程使用时，一旦临界区资源被一个线程占有，那么其他线程必须等待。

《java并发编程的艺术》读后笔记-part1(代码片段)

文章目录《Java并发编程的艺术》读后笔记-part1第一章并发编程的挑战1.上下文切换1.1多线程就一定快吗？1.2如何减少上下文切换呢？2.死锁2.1避免死锁的几个方法3.资源限制的挑战《Java并发编程的艺术》读后笔记-part1第一... 查看详情

《java并发编程的艺术》读后笔记-part2(代码片段)

文章目录《Java并发编程的艺术》读后笔记-part2第二章Java并发机制的底层实现原理1.volatile的应用1.1volatile的定义与实现原理2.synchronized的实现原理和应用2.1Java对象头2.2锁的升级与对比3.原子操作的实现原理3.1处理器如何实现原子... 查看详情

并发编程艺术-锁类型以及底层原理(代码片段)

Java并发编程艺术-并发机制的底层原理实现1.Volatile定义:Java编程语言允许线程访问共享变量，为了确保共享变量能被准确和一致的更新，线程应该确保通过排他锁单独获得这个变量。volatile借助Java内存模型保证所有线程能够看到... 查看详情

并发编程的挑战（java并发编程的艺术）

1.上下文切换CPU通过给每个线程分配CPU时间片来实现并发，切换过程中线程的信息从保存到再加载就是一个上下文切换。由于频繁的进行上下文切换，会消耗资源，所以并发不一定比串行快。可以通过Lmbench3测量上下文切换的时... 查看详情

java并发编程的艺术目录

第7章：JAVA中的13个原子操作类第8章：JAVA中的并发工具类第9章：JAVA中的线程池 查看详情

java并发编程的艺术记录

模拟死锁packagecom.gjjun.concurrent;/***模拟死锁，来源于《Java并发编程的艺术》*@Authorgjjun*@Create2018/8/12**/publicclassDeadLockDemo{privatestaticStringA="A";privatestaticStringB="B";publicstaticvoidmain(String[]args){D 查看详情

《java并发编程的艺术》之atomicx(代码片段)

其中主要是了解下AtomicReference以及AtomicXUpdaterAtomicReference是支持对象引用原子更新的类，仅仅是支持引用，如果要让对象内的字段支持原子更新，就一定要使用到AtomicXUpdater。字段更新类需要特别注意，字段必须是publicvolatile类型... 查看详情

《java并发编程的艺术》读后笔记-part4(代码片段)

文章目录《Java并发编程的艺术》读后笔记-part4第四章Java并发编程基础1.线程简介1.1什么是线程？1.2为什么要使用多线程？1.3线程优先级1.4线程的状态1.5Daemon线程2.启动和终止线程2.1构造线程2.2启动线程2.3理解中断3.线程间... 查看详情

《java并发编程的艺术》epub下载在线阅读，求百度网盘云资源

《Java并发编程的艺术》（方腾飞）电子书网盘下载免费在线阅读资源链接：链接：https://pan.baidu.com/s/19JrldXCS7yGVJadthE2VNw提取码：1dub  书名：Java并发编程的艺术作者：方腾飞豆瓣评分：7.4出版社：机械工业出版社出版年份... 查看详情

《java并发编程的艺术》读后笔记-第五章java中的锁(代码片段)

文章目录《Java并发编程的艺术》读后笔记-第五章Java中的锁第五章Java中的锁1.Lock接口1-1定义1-2Lock的使用1-3Lock与synchronized区别1-4Lock的API2.队列同步器2-1定义2-2队列同步器的接口和示例2-3队列同步器的实现分析1）同步队列2ÿ... 查看详情

《java并发编程的艺术》之councurrenthashmap(代码片段)

HashMap只是相对线程安全，如果出现数据竞争就抛出fail-fast；HashTable则将每个操作都上锁，如果有耗时的操作，那么后续的操作均会被阻塞，大大降低程序的吞吐率。而ConcurrentHashMap正是为了解决这样一个问题而出现的。ConcurrentHa... 查看详情

[并发编程的艺术]02-java并发机制的底层实现原理

...节码,最终需要转化为汇编指令在CPU上执行,Java中所使用的并发机制依赖于JVM的实现和CPU的指令.一、volatile的应用　　在多处理器开发中保证共享变量的"可见性",可见性的意思是:当一个线程修改一个共享变量时,另外一个线程能够... 查看详情

java并发编程

Java并发编程(一)之前看《ThinkingInJava》时，并发讲解的挺多的，自己算是初步了解了并发。但是其讲解的不深入，自己感觉其讲解的不够好。后来自己想再学一学并发，买了《Java并发编程实战》，看了一下讲的好基础、好多的理... 查看详情

《java多线程编程核心技术》和《java并发编程的艺术》两本书的异同

...编程核心技术》：这本书让你入个门，整体上了介绍一些并发编程的基本API、常见场景和一些坑，推荐先看这本书，比较简单，适合新手，但是原理不够深入和《java并发编程的艺术》这本书从底层和实现原理开始讲起，深入java... 查看详情

java并发编程艺术系列-一并发编程问题与解决

一、并发编程问题与解决上下文切换死锁资源限制1.1上下文切换1.1.1问题CPU通过时间片分配算法来循环执行任务，当前任务一个时间片执行完后会切换到下一个任务，要保存上一个任务的状态，有一定的开销多线程不一定快-因为... 查看详情

《java并发编程的艺术》之concurrentlinkedqueue(代码片段)

队列这个数据结构已经很熟悉了，就不多介绍，主要还是根据代码理解DougLea大师的一些其他技巧。入队如图所示，很多人可能会很疑惑，为什么第一次入队后，TAIL没有指向Node2？答案是为了效率！Σ(っ°Д°;)っ那这还能叫队列吗... 查看详情

java并发编程的艺术读书笔记——java并发编程基础(代码片段)

学习参考资料：《Java并发编程的艺术》文章目录1、线程的几种状态2、如何安全的终止线程3、线程间通信（重要）3.1共享内存3.2消息传递1、线程的几种状态线程在运行的生命周期中可能处于六种状态其一：新建&#... 查看详情

《java并发编程的艺术》学习小结

java并发编程的艺术第一章并发编程的挑战上下文切换：cpu通过时间片让不同线程轮流运行，从线程状态保存到下一次线程运行这个过程就是一次上下文切换多线程并不一定比单线程快，因为多线程会有线程创建和上... 查看详情