2、并发编程中的共享对象、同步与协调协议

并发编程中的共享对象、同步与协调协议

1. 并发编程的挑战与共享对象

在当今的编程领域，并发架构虽有发展，但尚未能像顺序架构那样提供高效的抽象。程序员在进行并发编程时需格外谨慎。在并发编程中，共享对象和编程工具至关重要。例如，自旋锁能说明竞争问题，链表能体现锁在数据结构设计中的作用，这些问题都对程序性能有重要影响。

在编程语言的选择上，这里采用Java语言。当然，也有其他合适的语言，但选择Java有诸多原因，具体可在闲暇时深入探讨。同时，还会在附录中说明Java中的概念如何在其他流行语言或库中表达，并提供多处理器硬件的入门知识。为保证内容的时效性，避免给出具体的程序和算法性能数字，而是注重一般性趋势。

2. 共享对象与同步实例：寻找质数问题

假设你刚入职，老板要求你使用支持10个并发线程的并行机器找出1到$10^{10}$之间的所有质数。由于机器按分钟计费，你希望程序运行时间尽可能短。

2.1 平均分配输入域的尝试

首先，你可能会考虑给每个线程分配相等的输入域，即每个线程检查$10^{9}$个数，代码如下：

void primePrint {
    int i = ThreadID.get(); // thread IDs are in {0..9}
    int block = power(10, 9);
    for (int j = (i * block) + 1; j <= (i + 1)* block; j++) {
        if (isPrime(j))
            print(j);