【Java线程】互斥 同步 异步 并发 多线程的区别与联系

1. 并发:在操作系统中,是指一个时间段中有几个程序都处于已启动运行到运行完毕之间,且这几个程序都是在同一个处理机上运行。其中两种并发关系分别是同步和互斥;

2. 互斥:进程间相互排斥的使用临界资源的现象,就叫互斥。

3. 同步:进程之间的关系不是相互排斥临界资源的关系,而是相互依赖的关系。进一步的说明:就是前一个进程的输出作为后一个进程的输入,当第一个进程没有输出时第二个进程必须等待。具有同步关系的一组并发进程相互发送的信息称为消息或事件。
其中并发又有伪并发和真并发,伪并发是指单核处理器的并发,真并发是指多核处理器的并发。

4. 并行:在单处理器中多道程序设计系统中,进程被交替执行,表现出一种并发的外部特种;在多处理器系统中,进程不仅可以交替执行,而且可以重叠执行。在多处理器上的程序才可实现并行处理。从而可知,并行是针对多处理器而言的。并行是同时发生的多个并发事件,具有并发的含义,但并发不一定并行,也亦是说并发事件之间不一定要同一时刻发生。

5. 多线程:多线程是程序设计的逻辑层概念,它是进程中并发运行的一段代码。多线程可以实现线程间的切换执行。

异步和多线程并不是一个同等关系,异步是最终目的,多线程只是我们实现异步的一种手段。异步是当一个调用请求发送给被调用者,而调用者不用等待其结果的返回而可以做其它的事情。实现异步可以采用多线程技术或则交给另外的进程来处理。

举例如下:
在一段时间内,我要做如下三件事情:做饭、洗衣服、做俯卧撑100下;
1、 烧开水(10分钟):准备烧开水1分钟,等水烧开8分钟,收拾烧水用具1分钟;
2、做饭(13分钟):准备做饭1分钟,等饭做好10分钟,收拾做饭用具2分钟;
3、 做俯卧撑(10分钟):做俯卧撑100下,10分钟;

一个线程的做法:
一、单核情况下
1、同步:
花费10+13+10=33分钟
2、异步:
在一件事情完成的间隙,我们可以去做别的事情。
【Java线程】互斥 同步 异步 并发 多线程的区别与联系_第1张图片
花费15分钟
二、在双核情况下
1、异步 并行
核1(10分钟):准备烧开水(1分钟)+做俯卧撑50下(5分钟)+等待3分钟+收拾烧水用具(1分钟);
核2(13分钟):准备做饭(1分钟)+做俯卧撑50个(5分钟)+等待5分钟+收拾做饭用具(2分钟);
花费13分钟
2、异步 非并行
核1(10分钟):做俯卧撑100下(10分钟;

核2(14分钟):准备烧开水(1分钟)+准备做饭(1分钟)+等待7分钟+收拾烧水用具(1分钟)+等待2分钟+收拾做饭用具(2分钟); 花费14分钟

多线程的做法:
一、单核情况下:
线程1:准备烧开水(1分钟)、sleep8分钟、收拾烧水用具(1分钟)、exit;
线程2:sleep1分钟、准备做饭(1分钟)、sleep10分钟、收拾做饭用具(2分钟)、exit;
线程3:sleep2分钟、做俯卧撑70下(7分钟)、sleep1分钟、做俯卧撑20下(2分钟),sleep2分钟、做俯卧撑10下(1分钟)、exit;
花费15分钟 和异步是一样的。但实际上是不一样的,因为线程不会按照我们设想的去跑, 如果线程3 举杠铃先跑,整个流程的速度就慢下来了。

总结:
1、异步和同步的区别, 在io等待的时候,同步不会切走,浪费了时间。

2、如果都是独占cpu 的业务, 比如做俯卧撑的业务, 在单核情况下 多线程和单线程没有区别。

3、 多线程的好处,比较容易的实现了异步切换的思想, 因为异步的程序很难写的。多线程本身还是以同步完成,但是应该说比效率是比不上异步的。 而且多线很容易写, 相对效率也高。

4、多核的好处,就是可以同时做事情, 这个和单核完全不一样的。

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