并发学习—第一篇

本文主要内容

1. 并发和并行的区别
2. 进程与线程的区别
3. 创建线程的两种方式
4. 三种同步机制
5. 深入理解CAS算法

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并发和并行的区别

1. 并发：是指应用可以交替执行不同的任务
2. 并行：是指应用能同时执行不同的任务

多进程与多线程的区别

1. 进程是资源申请、调度和独立运行的单位
2. 线程是进程中的一个单一的连续控制流程
3. 每个进程拥有自己的一整套变量，而线程则共享数据（线程没有独立的存储空间）
4. 一个进程可以拥有多个线程，线程又称轻量级进程

创建一个线程

创建一个新线程的方法有：

• 实现Runnable接口，并重写run()方法
• 继承Thread类，并重写run()方法

在一个单独的线程中执行一个任务的简单过程（实现Runnable接口）：

1. 在实现了Runnable接口的类的run方法中书写任务代码

public class ThreadTest implements Runnable{
	public void run(){
		//task code
	}
}

2. 由Runnable创建一个Thread对象

Thread t=new Thread(new ThreadTest());

由于Runnable接口只有一个方法，故可以用lambda表达式来建立一个Runnable实例

Runnable r=()->{
	//task code
}

3. 启动线程

t.start();

通过构建一个Thread类的子类定义一个线程，但是这种方法已经不再推荐（原因是应该将要并行运行的任务与运行机制解耦）

class MyThread extends Thread{
	public void run(){
		//task code
	}
}
//MyThread thread=new MyThread();   thread.start();

同步机制

两个或两个以上的线程同时访问同一个对象时，容易发生讹误，此时需要同步存取来避免共享数据受到并发的干扰，实现在任一时间点访问共享数据的线程永远只有一个

防止代码块受并发访问干扰的机制：

• synchronized关键字：隐式锁、独占锁、悲观锁
• Lock/Condition机制：Java SE 5.0中引入了ReentrantLock可重入锁—显式锁—独占锁—悲观锁
• java.util.concurrent并发包中的机制：使用了CAS算法—乐观锁

1. 使用synchronized关键字来实现同步

public synchronized void method(){
	while(a>b&&...)
		wait();
	//task code
	notifyAll();
}

2. 用ReentrantLock来保护代码块

Lock lock=new ReentrantLock();
Condition cd=lock.newCondition();
lock.lock();
try{
	while(a>b&&...)
		cd.await();
	//task code
	cd.signalAll();
}
finally{
	lock.unlock();
}

• 最好既不使用Lock/Condition也不使用synchronized关键字，许多情况下可以使用java.util.concurrent包中的一种机制，它会为你处理所有的加锁。
• 如果synchronized适合程序，那么应该尽量使用它，这样可以减少编写的代码数量，减少出错的几率。

关于CAS

CAS是一种无锁算法，在java并发包中被大量使用，理解好CAS对java并发包的学习很有帮助。
深入理解CAS算法原理