主要內(nèi)容：

基礎知識

并發(fā)編程的優(yōu)缺點

為什么要使用并發(fā)編程(并發(fā)編程的優(yōu)點)

充分利用多核CPU的計算能力：通過并發(fā)編程的形式可以將多核CPU的計算能力發(fā)揮到極致，性能得到提升

方便進行業(yè)務拆分，提升系統(tǒng)并發(fā)能力和性能：在特殊的業(yè)務場景下，先天的就適合于并發(fā)編程。現(xiàn)在的系統(tǒng)動不動就要求百萬級甚至千萬級的并發(fā)量，而多線程并發(fā)編程正是開發(fā)高并發(fā)系統(tǒng)的基礎，利用好多線程機制可以大大提高系統(tǒng)整體的并發(fā)能力以及性能。面對復雜業(yè)務模型，并行程序會比串行程序更適應業(yè)務需求，而并發(fā)編程更能吻合這種業(yè)務拆分 。

并發(fā)編程有什么缺點

并發(fā)編程的目的就是為了能提高程序的執(zhí)行效率，提高程序運行速度，但是并發(fā)編程并不總是能提高程序運行速度的，而且并發(fā)編程可能會遇到很多問題，比如**：內(nèi)存泄漏、上下文切換、線程安全、死鎖**等問題。

并發(fā)編程三要素是什么？在 Java 程序中怎么保證多線程的運行安全？

并發(fā)編程三要素(線程的安全性問題體現(xiàn)在)：

原子性：原子，即一個不可再被分割的顆粒。原子性指的是一個或多個操作要么全部執(zhí)行成功要么全部執(zhí)行失敗。

可見性：一個線程對共享變量的修改,另一個線程能夠立刻看到。(synchronized,volatile)

有序性：程序執(zhí)行的順序按照代碼的先后順序執(zhí)行。(處理器可能會對指令進行重排序)

出現(xiàn)線程安全問題的原因：

線程切換帶來的原子性問題

緩存導致的可見性問題

編譯優(yōu)化帶來的有序性問題

解決辦法：

JDK Atomic開頭的原子類、synchronized、LOCK，可以解決原子性問題

synchronized、volatile、LOCK，可以解決可見性問題

Happens-Before 規(guī)則可以解決有序性問題

并行和并發(fā)有什么區(qū)別？

并發(fā)：多個任務在同一個 CPU 核上，按細分的時間片輪流(交替)執(zhí)行，從邏輯上來看那些任務是同時執(zhí)行。

并行：單位時間內(nèi)，多個處理器或多核處理器同時處理多個任務，是真正意義上的“同時進行”。

串行：有n個任務，由一個線程按順序執(zhí)行。由于任務、方法都在一個線程執(zhí)行所以不存在線程不安全情況，也就不存在臨界區(qū)的問題。

做一個形象的比喻：

并發(fā) = 兩個隊列和一臺咖啡機。

并行 = 兩個隊列和兩臺咖啡機。

串行 = 一個隊列和一臺咖啡機。

什么是多線程，多線程的優(yōu)劣？

多線程：多線程是指程序中包含多個執(zhí)行流，即在一個程序中可以同時運行多個不同的線程來執(zhí)行不同的任務。

多線程的好處：

可以提高 CPU 的利用率。在多線程程序中，一個線程必須等待的時候，CPU 可以運行其它的線程而不是等待，這樣就大大提高了程序的效率。也就是說允許單個程序創(chuàng)建多個并行執(zhí)行的線程來完成各自的任務。

多線程的劣勢：

線程也是程序，所以線程需要占用內(nèi)存，線程越多占用內(nèi)存也越多；

多線程需要協(xié)調(diào)和管理，所以需要 CPU 時間跟蹤線程；

線程之間對共享資源的訪問會相互影響，必須解決競用共享資源的問題。

線程和進程區(qū)別

什么是線程和進程?

進程

一個在內(nèi)存中運行的應用程序。每個進程都有自己獨立的一塊內(nèi)存空間，一個進程可以有多個線程，比如在Windows系統(tǒng)中，一個運行的xx.exe就是一個進程。

線程

進程中的一個執(zhí)行任務(控制單元)，負責當前進程中程序的執(zhí)行。一個進程至少有一個線程，一個進程可以運行多個線程，多個線程可共享數(shù)據(jù)。

進程與線程的區(qū)別

線程具有許多傳統(tǒng)進程所具有的特征，故又稱為輕型進程(Light—Weight Process)或進程元；而把傳統(tǒng)的進程稱為重型進程(Heavy—Weight Process)，它相當于只有一個線程的任務。在引入了線程的操作系統(tǒng)中，通常一個進程都有若干個線程，至少包含一個線程。

根本區(qū)別：進程是操作系統(tǒng)資源分配的基本單位，而線程是處理器任務調(diào)度和執(zhí)行的基本單位

資源開銷：每個進程都有獨立的代碼和數(shù)據(jù)空間(程序上下文)，程序之間的切換會有較大的開銷；線程可以看做輕量級的進程，同一類線程共享代碼和數(shù)據(jù)空間，每個線程都有自己獨立的運行棧和程序計數(shù)器(PC)，線程之間切換的開銷小。

包含關系：如果一個進程內(nèi)有多個線程，則執(zhí)行過程不是一條線的，而是多條線(線程)共同完成的；線程是進程的一部分，所以線程也被稱為輕權(quán)進程或者輕量級進程。

內(nèi)存分配：同一進程的線程共享本進程的地址空間和資源，而進程之間的地址空間和資源是相互獨立的

影響關系：一個進程崩潰后，在保護模式下不會對其他進程產(chǎn)生影響，但是一個線程崩潰整個進程都死掉。所以多進程要比多線程健壯。

執(zhí)行過程：每個獨立的進程有程序運行的入口、順序執(zhí)行序列和程序出口。但是線程不能獨立執(zhí)行，必須依存在應用程序中，由應用程序提供多個線程執(zhí)行控制，兩者均可并發(fā)執(zhí)行

總結(jié)

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