并发包前言

从今天起开启一系列并发包的新线程，想要学习的童鞋，记得关注哦。

这篇文章讲解下，并发包的基本概念，为以后学习并发做铺垫，所以还是很重要的。废话少说，开撸。

目录

• 同步和异步
• 并发和并行
• 临界区
• 阻塞和非阻塞
• 饥饿，死锁和活锁
• 并发级别

1.同步和异步

首先来说，同步和异步是基于函数/方法调用的，简单来说同步是会等待任务返回的。
而异步会立即返回，但这不代表着任务完成，他只是重新启了一个线程来执行当前任务。

2.并行和并发

并发和并行，外在看起来差不多的。有图可知，并行是两个任务同时执行，而并发则是做一会任务A，过会儿切换做一会任务B。所以单核CPU不能做并行的，只能是做并发。

3.临界区

临界区是用来表示公共资源或共享数据。可以被多个线程访问，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，其他线程就要等待，直到该线程使用完毕，其他线程才能访问它。

标题4.阻塞和非阻塞

阻塞和非阻塞是用来形容多线程之间的影响。当一个线程占用了临界区，其他线程都要等待，这就是阻塞。如果这个线程长期不释放临界区的资源，那么其他阻塞在这个临界区的线程都无法工作。非阻塞就是允许多个线程进入临界区。

所以阻塞的调度方式是一般的效率是比较低的。提倡使用非阻塞调度方式。

5.死锁、活锁和饥饿

1.死锁

先看下死锁的定义

死锁是指两个或两个以上的进程在执行过程中，由于竞争资源或者由于彼此通信而造成的一种阻塞的现象，若无外力作用，它们都将无法推进下去。此时称系统处于死锁状态或系统产生了死锁，这些永远在互相等待的进程称为死锁进程。

定义都是冰冷的，还是举个炒栗子吧^_

比如幼儿园里有一辆遥控玩具汽车,现在有AB两个小朋友都想玩，但是小朋友A抢到了遥控器，小朋友B抢到了汽车，两人互不想让，谁也不肯让对方先玩，这时如果没有老师介入，他俩可能就会一直这样僵持下去。这就形成了死锁。

但是虽然死锁不是什么好现象，但是死锁不会占用CPU资源，两个线程都是处于等待状态，不占CPU资源，这个一般来说，还是比较好发现的。

那如何解决死锁呢？
一般都是让线程按照同一个顺序获取资源，比如，线程1和2都先获取资源1，然后再获取资源2。这样就不会出现死锁现象了。

还说遥控汽车，解决这个问题，要预先定个规则，两个小朋友都要先去抢遥控器，抢到遥控器才能去抢汽车。这样就不会出现死锁了。

死锁说完了，来说一下活锁。

2.活锁

先看下定义

活锁指的是任务或者执行者没有被阻塞，由于某些条件没有满足，导致一直重复尝试—失败—尝试—失败的过程。处于活锁的实体是在不断的改变状态，活锁有可能自行解开。

活锁有可能自行解开，但是不容易被发现。活锁和死锁的区别就是，活锁是动态的，占用CPU资源的，而死锁是静态的，不占用CPU资源。

再举个栗子

比如有一个只能允许两人并行的小路，甲乙两人迎面相遇，他们都过于礼貌，走个迎面后，都往左一步让一步，又都往右让一步，当然可能一个给另一个人一个耳光，说，你丫是不是傻X啊！但是在这个耳光之前，他们是活锁状态，会一直这样让下去。

当然程序里也有这种例子，在这我就不举了，各位可以留言。

3.饥饿

所谓饥饿，就是一个或多个线程因为各种原因，长期得不到所需的资源，导致一直无法执行。

5.并发级别

并发级别：阻塞和非阻塞（非阻塞分为无障碍、无锁、无等待）

1.阻塞

当一个线程进入临界区时，其他的线程必须等待。

2.无障碍

特征

1）无障碍是最弱的非阻塞调度
2）线程可以***的进入临界区
3）在没有竞争时，有限步数完成操作退出
4）在有竞争时，回滚数据。

跟阻塞调度相比，阻塞调度是悲观的策略，它认为只要多个进程进行修改就会把数据改坏，所以一人得锁，其余等待。

而非阻塞调度呢，是一种乐观的策略，它认为多个进程未必会把数据改坏，所以每个线程都可以修改数据，但是当它发现数据冲突后，就会回滚这条数据。

3.无锁

与无障碍相比，无障碍调度会因为有冲突即回滚的原理，当并发量比较大的时候容易产生，每个线程调用都有冲突，每个线程都回滚，这种永远获取不到临界区的资源的情况。

而无锁呢，它增加了一个条件，保证每次竞争都有胜出者，这样就解决无障碍的问题。这样就能保证所有线程都能顺利执行下去。

无锁在Java中很常见

while (!atomicVar.compareAndSet(localVar, localVar+1)) {
localVar = atomicVar.get();
}

4.无等待

无等待是什么呢?

首先无等待的前提是在无锁的基础上的。无锁它只保证临界区有进有出，但是如果进的线程的优先级都很高，那么临界区低优先级的线程就可能一直处于饥饿状态。

无等待是并行的***别，他能使这个系统达到最优的状态。

无等待的典型案例

如果只有读没有写，那这个自然是无等待的。

如果既有读又有写，那么每个线程写之前都把数据拷贝一份，然后修改这个副本，而不是修改原始数据，所以没有冲突，那么这个修改也是无等待的。最后需要同步的只是写完之后覆盖源数据的操作。

由于无等待要求比较高，实现起来比较困难，所以多数我们会采用无锁。