2、并发编程中的共享对象、同步及协调问题解析

并发编程中的共享对象、同步及协调问题解析

1. 并发编程概述与风格说明

在未来，并发架构或许能像顺序架构一样提供高效的抽象。在此之前，程序员需要谨慎对待并发编程。在并发编程中，有一系列共享对象和编程工具，每个对象和工具都有其独特之处，能帮助我们理解更高级的问题，例如自旋锁可说明争用问题，链表能展现锁在数据结构设计中的作用等，这些问题对程序性能有重要影响，希望大家能将所学应用到具体的多处理器系统中，最后还会探讨诸如事务内存等先进技术。

在编程风格上，采用 Java 编程语言。当然，也有其他合适的语言，但选择 Java 有诸多原因，详细原因可慢慢探讨。在附录中会说明 Java 中的概念如何在其他流行语言或库中表达，同时还会提供多处理器硬件的入门知识。在讲解过程中，不会给出具体程序和算法的性能数值，而是关注一般趋势，因为多处理器差异大，在一台机器上效果好的，在另一台可能不佳，关注一般趋势能保证观点的长期有效性。每章末尾会提供参考文献和相关资料的书目调查，还有练习题供大家检验理解程度或在闲暇时练习。

2. 共享对象与同步问题

假设新工作第一天，老板让用支持十个并发线程的并行机器找出 1 到 10¹⁰ 之间的所有素数，机器按分钟计费，程序运行时间越长成本越高，该怎么做呢？

2.1 初次尝试：划分输入域

最初可能会让每个线程处理相等范围的输入，每个线程检查 10⁹ 个数，代码如下：

void primePrint {
    int i = ThreadID.get(); // thread IDs are in {0..9}
    int bl