java并发编程简介

矫情吗；* 2022-10-12 00:42 130阅读 0赞

# 简介 #

**功能：** 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；充分发挥多处理器系统的强大计算能力；

## 1.1并发简史 ##

计算机使用操作系统来实现多个程序的同时执行的主要原因：

1.  资源利用率
2.  公平性：不同的用户和程序对于计算机上的资源有着同等的使用权。一种高效的运行方式是通过粗粒度的时间分片使这些用户和程序能共享计算机资源；
3.  便利性

## 1.2线程的优势 ##

1.  有效的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
2.  降低代码的复杂度，使代码更容易编写，阅读和维护
3.  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

#### 1.2.1发挥多处理器的强大能力 ####

#### 1.2.2建模的简单性 ####

#### 1.2.3异步事件的简化处理 ####

#### 1.2.4响应更灵敏的用户界面 ####

## 1.3线程带来的风险 ##

#### 1.3.1安全性问题 ####

在没有充足同步的情况下 ，多个县城中的操作执行顺序是不可预测的，甚至会产生奇怪的结果。

/**
     * 非线程安全类
     */
    @NotThreadSafe
    public class UnsafeSequence {
        private int value;
    
        public int getNext() {
            return value++;
        }
    }

上面的程序，使用了@NotThreadSafe注解，说明此类是非线程安全的，程序内部包含三个操作：读取value，将value加1，并将计算结果写入value；由于运行时可能将多个线程之间的操作交替执行，因此这两个线程可能同时执行读操作，从而使它们得到相同的值，并都将这个值加1，结果就是，在不同线程的调用中返回了相同的数值。  
上面这个例子说明的是一种常见的并发安全问题，称为 **竞态条件**。

/**
     * 线程安全类
     */
    @ThreadSafe
    public class Sequence {
        @GuardedBy("this")
        private int value;
        
        public synchronized int getNext(){
            return value++;
        }
    }

这个例子是将getNext方法修改为一个同步方法，可以防止UnsafeSequence中错误的交替执行情况；

#### 1.3.2活跃性问题 ####

当某个操作无法继续执行下去的时候，会发生活跃性问题；  
例如：如果线程A在等待线程B释放其持有的资源，而线程B永远都不释放资源，那么A就会永久的等待下去；  
常见的活跃性问题：死锁；

#### 1.3.3性能问题 ####

性能问题包括多个方面，例如服务器时间过长，响应不灵敏，吞吐率过低，资源消耗过高，或者可伸缩性较低；  
在设计良好的并发应用程序中，线程能提升程序的性能，但线程总会带来某种程度的运行时开销，例如线程频繁调度的开销；保存和恢复上下文等；  
当线程共享数据时，必须使用同步机制，而这些机制往往会抑制某些编译机优化，使内存缓存区中的数据无效，以及增加共享内存总线的同步流量。