并发历史:
早期计算机 -- 从头到尾执行一个程序, 资源浪费
操作系统出现 -- 计算机能运行多个程序, 不同的程序在不同的单独的进程中运行
一个进程, 有多个线程
提高资源的利用率, 公平
串行与并行的区别:
串行: 洗茶具, 打水, 烧水, 等水开, 冲茶
并行: 打水, 烧水同时洗茶具, 水开, 冲茶
好处: 可以缩短整个流程的时间
并发编程目的
摩尔定律: 当价格不变时, 集成电路上可容纳的元器件的数目, 约每隔 18-24 个月便会增加一倍, 性能也将提升一倍. 这一定律揭示了信息技术进步的速度.
让程序充分利用计算机资源
加快程序响应速度 (耗时任务, web 服务器)
简化异步事件的处理
什么时候适合使用并发编程:
任务会阻塞线程, 导致之后的代码不能执行: 比如一边从文件中读取, 一边进行大量计算的情况
务执行时间过长, 可以划分为分工明确的子任务: 比如分段下载
任务间断性执行: 日志打印
任务本身需要协作执行: 比如生产者消费者问题
并发编程的挑战之频繁的上下文切换
CPU 为线程分配时间片, 时间片非常短 (毫秒级别),CPU 不停的切换线程执行, 在切换前会保存上一个任务的状态, 以便下次切换回这个任务时, 可以再加载这 个任务的状态, 让我们感觉是多个程序同时运行的
上下文的频繁切换, 会带来一定的性能开销
如何减少上下文切换的开销?
无锁并发编程. 多线程竞争锁时, 会引起上下文切换, 所以多线程处理数据时, 可以用一些办法来避免使用锁, 如将数据的 ID 按照 Hash 算法取模分段, 不同的线程处理不同段的数据
CAS:Java 的 Atomic 包使用 CAS 算法来更新数据, 而不需要加锁.
使用最少线程: 避免创建不需要的线程, 比如任务很少, 但是创建了很多线程来处理, 这样会造成大量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.--GO
死锁简介:
代码:
死锁的检测方式:
命令: jsp
命令: jstack 13192
使用 java 自带的:
命令: jconsole
点击进去之后, 选择线程 -> 检测死锁:
并发编程之线程安全:
代码:
执行结果:
分析: 每次结果总是小于 1000 的, 不等
并发编程之挑战资源极限
硬件资源:
服务器: 1M
本 地: 2M
带宽的上传 / 下载速度, 硬盘读写速度和 CPU 的处理速度. 都会影响并发变成的效率. 如果开的线程太多, 法儿会增加频繁的上下文的切换, 导致整体速度下降.
软件资源:
数据库连接 500 个连接 1000 个线程查询 并不会因此而加快.
并发简介
来源: http://www.bubuko.com/infodetail-3173157.html