简介
1.处理器数量增长,高效的使用并发变得重要.
2.线程可以使复杂的异步代码变得简单,将大部分的异步工作流转换成串行工作流.
服务器应用程序在接受来自多个远程客户端的套接字连接请求时,如果为每个连接都分配各自的线程并且使用同步I/O,那么就会降低这类程序的开发难度.
如果某个应用程序对套接字执行读操作而此时还没有数据到来,那么这个读操作将一直阻塞,直到有数据到达.在单线程应用程序中,这不仅意味着在处理请求的过程中将停顿,而且还意味着在这个线程被阻塞期间,对所有的请求处理都将停顿.为了避免这个问题,单线程服务器应用程序必须使用非阻塞I/O,这种I/O的复杂性远远高于同步I/O,并且很容易出错,然而,如果每个请求都拥有自己的处理线程,那么在处理某个请求发生的阻塞将不会影响其他请求的处理.
早期的操作系统通常会将进程中可创建的线程数量限制在一个较低的阈值内,大约在数百个,因此,操作系统提供了一些高效的方法来实现多路I/O,例如Unix的select和poll等系统调用,要调用这些方法,Java类库需要获得一组实现非阻塞I/O的包(java.nio).然而,在现代的操作系统中,线程数量已得到极大的提升,这使得在某些平台上,即使有更多的客户端,为每个客户端分配一个线程也是可行的.
3.操作系统为进程分配内存,文件句柄等资源,进程之间可以通过粗粒度的通信机制交换数据,套接字,信号处理器,共享内存,信号量,文件等.
4.线程会共享进程进程范围内的资源,内存句柄(数据共享机制,同步机制),文件句柄,每个线程都有自己的程序计数器,栈,局部变量等,在同一进程里的线程可以被同时调度到多个CPU上运行来提高处理器利用率.
线程安全
一个对象是否需要是线程安全的,取决于它是否被多个线程访问.这指的是在程序中访问对象的方式,而不是对象要实现的功能.要使得对象是线程安全的,需要采用同步机制来协同对对象可变状态的访问.
竞态条件(Race Condition):当某个计算的正确性取决于多个线程的交替执行时序时,就会发生竞态条件.常见的就是"先检查后执行"操作,即通过一个可能失效的观测结果来决定下一步动作.
数据竞争(Data Race):
target the same location
are performed concurrently by two threads
are not reads
are not synchronization operations
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java.util.concurrent.atomic可以解决原子性问题(数据竞争问题),如i=i+1;的操作,但竞态条件问题还是要锁来解决.
对象的共享
当读操作和写操作在不同的线程中执行时,我们无法确保执行读操作的线程能适时的看到其他线程写入的值,为了确保多个线程之间对内存写入操作的可见性,必须使用同步机制.
