8、现代编程语言中的并发模型与线程问题

现代编程语言中的并发模型与线程问题

在现代编程领域，并发编程是一个至关重要的话题。过去50年里，众多理论提案被提出，部分已在现代编程语言中得以实现。这些模型为程序中并发活动的组织和协调提供了不同的方法。

常见并发模型

• Go语言 ：Go语言的并发特性基于通信顺序进程（CSP）模型。在CSP中，进程通过被称为通道的通信抽象来发送消息实现同步。在Go里，并发的基本单位是goroutine，goroutine通过无缓冲或有缓冲的通道发送消息进行通信。无缓冲通道用于同步发送者和接收者，因为只有当两个goroutine都准备好交换数据时，通信才会发生。
• Erlang ：Erlang实现了参与者模型的并发。参与者是轻量级进程，没有共享状态，通过异步向其他参与者发送消息进行通信。参与者使用邮箱或队列来缓冲消息，并可以使用模式匹配来选择要处理的消息。
• Node.js ：Node.js避免使用多线程，而是采用由事件循环管理的单线程非阻塞模型。当需要进行I/O操作（如访问数据库）时，Node.js发起操作但不等待其完成。操作被委托给操作系统异步执行，完成后结果作为回调放在主线程的栈上，随后在事件循环中执行这些回调。该模型适用于频繁进行I/O请求的代码，避免了线程创建和管理的开销。但如果代码需要执行CPU密集型操作（如对大列表进行排序），由于只有一个线程，会阻塞其他请求直到排序完成。

线程基础

每个软件进程默认有一个执行线程，这是操作系统调度进程执行时管理的线程。以Java为例，