好程序員Java學(xué)習(xí)路線之Java并發(fā)編程，什么是并發(fā)編程?用戶通常認(rèn)為計(jì)算機(jī)在同一時(shí)刻可以做多個(gè)事情是理所當(dāng)然的事情。

　　例1：例如你可以一邊聽音樂，一邊玩游戲，同時(shí)還通過聊天工具和別人聊天。假設(shè)你使用的qq音樂播放器在聽音樂，玩的是q-q斗地-主游戲，使用q-q和別人聊天，那么這實(shí)際上是三個(gè)不同的軟件在同時(shí)運(yùn)行，完成三個(gè)不同的事情。

　　例2：當(dāng)然我們也不能否認(rèn)，在一個(gè)軟件內(nèi)，同時(shí)可以完成以上三個(gè)事情：聊天、游戲和音樂。例如你在玩q-q斗地-主，以便在打牌，播放了背景音樂，同時(shí)你還可以和其他牌友聊天，發(fā)一句"我等的花兒也謝了"，這實(shí)際上是一個(gè)軟件可以同時(shí)完成三個(gè)不同的事情。

　　不管是那種情況，我們應(yīng)該知道的是，并發(fā)編程指的是在同一時(shí)刻執(zhí)行多個(gè)任務(wù)。

　　java并發(fā)基礎(chǔ)

　　線程本身有很多優(yōu)勢，比如可以發(fā)揮多處理器的強(qiáng)大能力、建模更加簡單、簡化異步事件的處理、是用戶界面的相應(yīng)更加靈敏，但是更多的我們面對(duì)的是安全性問題，例如：

　　public class Concurrence{ private int value; /*返回一個(gè)唯一的數(shù)值*/ public int getValue(){ return value++; }}

　　Concurrence的問題在于，如果執(zhí)行時(shí)機(jī)不對(duì)，那么兩個(gè)線程在調(diào)用getValue時(shí)會(huì)得到相同的值。

　　雖然遞增運(yùn)算value ++ 看上去是單操作，但是它包含了三個(gè)獨(dú)立的操作： 讀取Value、value + 1 、計(jì)算結(jié)果寫入Value。由于運(yùn)行，可能將多個(gè)線程之間的操作交替執(zhí)行，因此這兩個(gè)線程可能同事執(zhí)行讀取操作，從而使它們得到相同的值，并都將這個(gè)值加1。結(jié)果就是，在不同線程的調(diào)用中返回了相同的值。

　　在Concurrence中說明的是一種常見的并發(fā)安全問題，稱為競態(tài)條件。當(dāng)某個(gè)計(jì)算的正確性取決于多個(gè)線程的交替執(zhí)行時(shí)序時(shí)，那么就會(huì)發(fā)生競態(tài)條件。

　　Java并發(fā)性和多線程介紹

　　在過去單CPU時(shí)代，單任務(wù)在一個(gè)時(shí)間點(diǎn)只能執(zhí)行單一程序。之后發(fā)展到多任務(wù)階段，計(jì)算機(jī)能在同一時(shí)間點(diǎn)并行執(zhí)行多任務(wù)或多進(jìn)程。雖然并不是真正意義上的“同一時(shí)間點(diǎn)”，而是多個(gè)任務(wù)或進(jìn)程共享一個(gè)CPU，并交由操作系統(tǒng)來完成多任務(wù)間對(duì)CPU的運(yùn)行切換，以使得每個(gè)任務(wù)都有機(jī)會(huì)獲得一定的時(shí)間片運(yùn)行。

　　隨著多任務(wù)對(duì)軟件開發(fā)者帶來的新挑戰(zhàn)，程序不在能假設(shè)獨(dú)占所有的CPU時(shí)間、所有的內(nèi)存和其他計(jì)算機(jī)資源。一個(gè)好的程序榜樣是在其不再使用這些資源時(shí)對(duì)其進(jìn)行釋放，以使得其他程序能有機(jī)會(huì)使用這些資源。

　　再后來發(fā)展到多線程技術(shù)，使得在一個(gè)程序內(nèi)部能擁有多個(gè)線程并行執(zhí)行。一個(gè)線程的執(zhí)行可以被認(rèn)為是一個(gè)CPU在執(zhí)行該程序。當(dāng)一個(gè)程序運(yùn)行在多線程下，就好像有多個(gè)CPU在同時(shí)執(zhí)行該程序。

　　多線程比多任務(wù)更加有挑戰(zhàn)。多線程是在同一個(gè)程序內(nèi)部并行執(zhí)行，因此會(huì)對(duì)相同的內(nèi)存空間進(jìn)行并發(fā)讀寫操作。這可能是在單線程程序中從來不會(huì)遇到的問題。其中的一些錯(cuò)誤也未必會(huì)在單CPU機(jī)器上出現(xiàn)，因?yàn)閮蓚€(gè)線程從來不會(huì)得到真正的并行執(zhí)行。然而，更現(xiàn)代的計(jì)算機(jī)伴隨著多核CPU的出現(xiàn)，也就意味著不同的線程能被不同的CPU核得到真正意義的并行執(zhí)行。

　　如果一個(gè)線程在讀一個(gè)內(nèi)存時(shí)，另一個(gè)線程正向該內(nèi)存進(jìn)行寫操作，那進(jìn)行讀操作的那個(gè)線程將獲得什么結(jié)果呢?是寫操作之前舊的值?還是寫操作成功之后的新值?或是一半新一半舊的值?或者，如果是兩個(gè)線程同時(shí)寫同一個(gè)內(nèi)存，在操作完成后將會(huì)是什么結(jié)果呢?是第一個(gè)線程寫入的值?還是第二個(gè)線程寫入的值?還是兩個(gè)線程寫入的一個(gè)混合值?因此如沒有合適的預(yù)防措施，任何結(jié)果都是可能的。而且這種行為的發(fā)生甚至不能預(yù)測，所以結(jié)果也是不確定性的。

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