Java高并发-概念

一、为什么需要并行

业务要求

• http处理多个客户端请求
• java虚拟机启动多个线程
• 进程开销比线程大的多

性能

• 多线程在多核系统比单线程要好的多

摩尔定律失效

二、几个重要概念

2.1 同步和异步

synchronous,asynchronous

2.2 并发和并行

concurrency,parallelism

2.3 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。但是每一次，只能有一个线程使用它，一旦临界区资源被占用，其他线程要想使用这个资源，就必须等待。

2.4 阻塞和非阻塞

blocking,non-blocking

阻塞和非阻塞通常用来形容多线程音的相互影响。比如一个线程占用了临界区资源，那么其它所有需要这个资源的线程就必须在这个临界区中进行等待，等待会导致线程挂起。这种情况就是阻塞。此时，如果占用资源的线程一直不愿意释放资源，那么其它所有阻塞在这个临界区上的线程都不能工作。

非阻塞允许多个线程同时进入临界区。

2.5 死锁、饥饿和活锁

deadlock,starvation,livelock

死锁：抢占资源而不释放

饥饿是指某一个或者多个线程因为种种原因无法获得所需要的资源，导致一直无法执行。比如某线程因优先级低获取不到资源。

活锁：电梯遇人

2.6 并行的级别

阻塞：当一个线程进入临界区后，其他线程必须等待

无障碍(Obstruction-Fee)：

• 无障碍是一种最弱的非阻塞高度
• 自由出入临界区
• 无竞争时，有限步内完成操作
• 有竞争时，回滚数据

无锁(Lock-Fee)：

• 是无障碍的
• 保证有一个线程可以胜出

// 典型的无锁代码
while(!atomicVar.compareAndSet(localVar, localVar+1)) {
    localVar = atomicVar.get();
}

无等待(Wait-Free)：

• 无锁的
• 要求所有的线程都必须在有限步内完成
• 无饥饿的

三、2个重要的定理

3.1 Amdahl定律(阿姆达定律)

3.2 Gustafson定律(古斯塔夫森)