一,Java并發(fā)簡(jiǎn)史

• 資源利用率

在某些情況下,程序必須等待某個(gè)外部操作執(zhí)行完成,例如輸入操作或輸出操作等,而在等待時(shí)程序無(wú)法執(zhí)行其它任何工作.因此,如果在等待的同時(shí)可以運(yùn)行另一個(gè)程序,那么無(wú)疑提高了資源的利用率.

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• 公平性

不同的用戶和程序?qū)τ?jì)算機(jī)資源有著同等的使用權(quán).一種高效的運(yùn)行方式是通過(guò)粗粒度的時(shí)間片使這些用戶和程序能共享計(jì)算機(jī)資源,而不是一個(gè)程序從頭運(yùn)行到尾,然后在啟動(dòng)下一個(gè)程序.

• 便利性

通常來(lái)說(shuō),在計(jì)算機(jī)多任務(wù)時(shí),應(yīng)該編寫多個(gè)程序,每個(gè)程序執(zhí)行一個(gè)任務(wù)并在必要時(shí)相互通信,這比只編寫一個(gè)程序來(lái)計(jì)算所有的任務(wù)更容易實(shí)現(xiàn).

二,Java并發(fā)的優(yōu)勢(shì)

• 發(fā)揮多核處理器的強(qiáng)大處理能力
• 建模的簡(jiǎn)單性
• 異步事件的簡(jiǎn)單化處理
• 響應(yīng)更靈敏的用戶界面

三,Java并發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)

• 安全性問(wèn)題

線程安全性可能是非常復(fù)雜的,在沒有充足的同步情況下,多線程中的執(zhí)行操作順序是不可測(cè)試,會(huì)產(chǎn)生奇怪的問(wèn)題.

如下代碼實(shí)例 : UnsafeSequence.java ,1000個(gè)線程,并發(fā)10次,value++

public class UnsafeSequence {

    /** 默認(rèn)值0 */
    private static int value = 0;

    /** 線程執(zhí)行數(shù)量 */
    private static int  threadCount = 1000;

    /** 并發(fā)數(shù)量 */
    private static int concurrentCount = 10;

    /** 線程池 */
    private static ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(threadCount);

    /** 信號(hào)量(并發(fā)數(shù)) */
    private static Semaphore semaphore = new Semaphore(concurrentCount);

    /** 和join方法類似 */
    private static CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(threadCount);

    public static int getNext () {
        return  value++;
    }

    public static  void main (String[] args) {
        // 啟動(dòng)100 個(gè)線程 并發(fā)10次 去累加 value
        for (int i = 0; i < threadCount; i++) {
            executor.execute(() -> {
                try {
                    // 獲取一個(gè)許可證
                    semaphore.acquire();
                    getNext();
                    // 計(jì)數(shù)器減1
                    countDownLatch.countDown();
                    // 歸還一個(gè)許可證
                    semaphore.release();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            });
        }
        // 關(guān)閉線程池
        executor.shutdown();
        try {
            // 阻塞主線程 直到計(jì)數(shù)器為0
            countDownLatch.await();
            System.out.println(value);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

}

結(jié)果可能是1000或者小于1000,問(wèn)題在于,如果執(zhí)行的時(shí)機(jī)不對(duì),那么兩個(gè)線程在調(diào)用getNext時(shí)會(huì)得到相同的值,雖然遞增運(yùn)算看起來(lái)是單個(gè)操作,但是實(shí)際上是三個(gè)獨(dú)立的操作,讀取value,將value加1,將計(jì)算結(jié)果寫入value,由于多線程交替運(yùn)行,因此兩個(gè)線程同時(shí)執(zhí)行讀操作,讀到了相同的值,結(jié)果寫入主內(nèi)存,結(jié)果就是不同的線程寫入了相同的值.

• 活躍性問(wèn)題

一個(gè)并發(fā)應(yīng)用程序能及時(shí)執(zhí)行的能力稱為活躍性,常見的有死鎖,饑餓,活鎖問(wèn)題.

• 性能問(wèn)題

性能問(wèn)題包括多個(gè)方面,例如服務(wù)器時(shí)間過(guò)長(zhǎng),響應(yīng)不夠靈敏,吞吐率過(guò)低,資源消耗過(guò)高,或者伸縮性較低等.