Java并发和多线程-1

什么是多线程？

为什么要多线程？
更好地利用单个CPU
更好地利用多个CPU或CPU内核
关于响应能力的更好的用户体验
关于公平的更好的用户体验

多线程与多任务
多任务
多线程
多线程很难
Java中的多线程和并发
并发模型
Java并发学习指南

Java 并发性是一个涵盖Java平台上的多线程，并发和并行性的术语。其中包括Java并发工具，问题和解决方案。该Java并发教程涵盖了多线程的核心概念，并发构造，并发问题，成本以及与Java中多线程相关的好处。

什么是多线程？

多线程意味着您在同一应用程序中具有多个执行线程。线程就像执行应用程序的独立CPU。因此，多线程应用程序就像具有多个CPU同时执行代码不同部分的应用程序。

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线程不等于CPU。通常，单个CPU将在多个线程之间共享其执行时间，并在给定的时间量内在每个线程的执行之间进行切换。也可以让应用程序的线程由不同的CPU执行。

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为什么要多线程？

为什么要在应用程序中使用多线程有几个原因。多线程的一些最常见原因是：

更好地利用单个CPU。
更好地利用多个CPU或CPU内核。
关于响应性的更好的用户体验。
关于公平的更好的用户体验。
我将在以下各节中详细解释每个原因。

关于响应能力的更好的用户体验

使用多线程的另一个原因是为了提供更好的用户体验。例如，如果您单击GUI中的按钮，并导致通过网络发送请求，那么哪个线程执行此请求就很重要。如果使用的线程也正在更新GUI，则在GUI线程等待请求响应时，用户可能会遇到GUI“挂起”的情况。取而代之的是，这样的请求可以由背景线程执行，因此GUI线程可以自由地同时响应其他用户请求。

关于公平的更好的用户体验

第四个原因是在用户之间更公平地共享计算机资源。例如，假设一台服务器接收来自客户端的请求，并且只有一个线程来执行这些请求。如果客户端发送的请求要花费很长时间才能处理，则所有其他客户端的请求都必须等待，直到一个请求完成。通过使每个客户端的请求都由其自己的线程执行，则没有一个任务可以完全垄断CPU。

多线程与多任务

过去，一台计算机只有一个CPU，并且一次只能执行一个程序。大多数小型计算机的功能实际上不足以同时执行多个程序，因此没有尝试过。公平地讲，许多大型机系统能够一次执行多个程序的时间比个人计算机长得多。

多任务

后来出现了多任务处理，这意味着计算机可以同时执行多个程序（AKA任务或进程）。但是，这并不是真正的“同时”。单个CPU在程序之间共享。操作系统将在运行的程序之间进行切换，并在切换之前执行每个程序一会儿。

随着多任务处理，软件开发人员面临着新的挑战。程序不再假定拥有所有可用的CPU时间，也不拥有所有的内存或任何其他计算机资源。一个“好公民”程序应释放不再使用的所有资源，以便其他程序可以使用它们。

多线程

后来出现了多线程，这意味着您可以在同一程序中拥有多个执行线程。可以将执行线程视为执行程序的CPU。当您有多个线程执行同一程序时，就像在同一程序中执行多个CPU

多线程很难

多线程是提高某些类型程序性能的好方法。但是，多线程处理比多任务处理更具挑战性。这些线程在同一程序中执行，因此同时在读取和写入相同的内存。这可能会导致在单线程程序中看不到的错误。在单个CPU机器上可能看不到其中一些错误，因为两个线程从未真正“同时”执行。但是，现代计算机配备了多核CPU，甚至还配备了多个CPU。这意味着可以由单独的内核或CPU同时执行单独的线程。

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如果一个线程在另一个线程写入内存位置时读取了一个内存位置，那么第一个线程最终将读取什么值？旧值？第二个线程写的值？还是两者之间混合的值？或者，如果两个线程正在同时写入同一内​​存位置，那么完成后将剩下什么值？由第一个线程写的值？第二个线程写的值？还是两个值的混合编写？
没有适当的预防措施，任何这些结果都是可能的。该行为甚至是不可预测的。结果可能会不时改变。因此，作为开发人员，重要的是要知道如何采取正确的预防措施-意味着学习控制线程如何访问共享资源（如内存，文件，数据库等）。这是本Java并发性教程解决的主题之一。

Java中的多线程和并发

Java是最早使开发人员可以使用多线程的语言之一。Java从一开始就具有多线程功能。因此，Java开发人员经常会遇到上述问题。这就是我在Java并发上编写此线索的原因。谨此提醒自己，以及可能从中受益的其他Java开发人员。