基本概念
1. 同步和異步
- 同步和異步通常用來(lái)形容一次方法調(diào)用
- 同步方法調(diào)用一旦開(kāi)始，調(diào)用者必須等到方法調(diào)用返回后奴拦，才能繼續(xù)后續(xù)的行為媒鼓。
- 異步方法調(diào)用更像一個(gè)消息傳遞，一旦開(kāi)始错妖，方法調(diào)用就會(huì)以及返回绿鸣，調(diào)用者就可以繼續(xù)后續(xù)的工作。如果異步調(diào)用需要返回結(jié)果暂氯，那么當(dāng)這個(gè)異步調(diào)用真實(shí)完成時(shí)則會(huì)通知調(diào)用者潮模。
2. 并行和并發(fā)
- 都表示兩個(gè)或多個(gè)任務(wù)一起執(zhí)行。
- 并發(fā)偏重多個(gè)任務(wù)交替執(zhí)行痴施，而多個(gè)任務(wù)之間有可能還是串行的擎厢。
- 并行是真正意義上的“同時(shí)執(zhí)行”。
3. 臨界區(qū)
- 用來(lái)表示一種公共資源或者說(shuō)是共享數(shù)據(jù)辣吃，可以被多個(gè)線程使用锉矢。但是每一次只有一個(gè)線程可以使用它，其他線程必須等待齿尽。
4. 阻塞和非阻塞
- 阻塞：一個(gè)線程占用了臨界區(qū)資源沽损，那么其他所有需要這個(gè)資源的線程就必須在這個(gè)臨界區(qū)中進(jìn)行等待，導(dǎo)致線程掛起循头。
- 非阻塞：與之相反绵估，強(qiáng)調(diào)沒(méi)有一個(gè)線程可以妨礙其他線程執(zhí)行炎疆，所有線程都會(huì)嘗試不斷向前執(zhí)行。
5. 死鎖国裳、饑餓形入、活鎖
- 都是線程活躍性問(wèn)題。
- 死鎖：四輛小車問(wèn)題缝左。各自占用了其他線程請(qǐng)求的資源亿遂，同時(shí)又在請(qǐng)求其他線程所占有的資源，而且都不肯釋放渺杉，導(dǎo)致死鎖蛇数。
- 饑餓：一個(gè)線程因?yàn)槟撤N原因（優(yōu)先級(jí)低）一直無(wú)法獲得所需要的資源，導(dǎo)致無(wú)法運(yùn)行是越。相較于死鎖耳舅，活鎖在未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)可以解決
- 活鎖：線程互相謙讓，主動(dòng)將資源釋放給他人使用倚评，導(dǎo)致資源在兩個(gè)線程之間不斷跳動(dòng)浦徊，沒(méi)有一個(gè)線程可以同時(shí)拿到所有資源而正常運(yùn)行，這就是活鎖天梧。
6. 并發(fā)級(jí)別
6.1 阻塞（blocking）
- 一個(gè)線程是阻塞的盔性，那么在其他線程釋放資源前，當(dāng)前線程無(wú)法執(zhí)行呢岗。使用sychronized和重入鎖時(shí)纯出，得到阻塞線程。
6.2 無(wú)饑餓（starving-free）
- 由于線程優(yōu)先級(jí)敷燎，線程調(diào)度時(shí)總會(huì)傾向于滿足高優(yōu)先級(jí)的進(jìn)程暂筝，所以是非公平的，就會(huì)產(chǎn)生饑餓硬贯。
- 采用公平的鎖焕襟，線程都可以執(zhí)行，就是無(wú)饑餓的饭豹。
6.3 無(wú)障礙（obstruction-free）
- 最弱的非阻塞調(diào)度鸵赖，兩個(gè)線程都是無(wú)障礙的執(zhí)行，那么不會(huì)因?yàn)榕R界區(qū)的問(wèn)題導(dǎo)致一方被掛起拄衰。
- 如果都進(jìn)入了臨界區(qū)它褪，修改了共享數(shù)據(jù)，發(fā)生沖突翘悉，就會(huì)回滾茫打。
- 相較于悲觀策略的阻塞方式，無(wú)障礙方式是樂(lè)觀的。
6.4 無(wú)鎖（lock-free）
- 無(wú)鎖的并行都是無(wú)障礙的老赤。無(wú)鎖下轮洋，所有線程都可以嘗試對(duì)臨界區(qū)進(jìn)行訪問(wèn)，但是無(wú)鎖的并發(fā)保證必然有一個(gè)線程能夠在有限步內(nèi)完成操作離開(kāi)臨界區(qū)抬旺。
- 在臨界區(qū)競(jìng)爭(zhēng)失敗的線程弊予，會(huì)不斷重試知道成功，如果一直運(yùn)氣不好开财，就會(huì)饑餓汉柒，線程停止不前。
6.5 無(wú)等待（wait-free）
- 無(wú)鎖要求有一個(gè)線程可以在有限步內(nèi)完成操作责鳍。
- 無(wú)等待在無(wú)鎖的基礎(chǔ)上更進(jìn)一步碾褂，要求所有線程必須在有限步內(nèi)完成操作。這樣就沒(méi)有饑餓薇搁。
- 例如RCU（Read-copy-update）：對(duì)數(shù)據(jù)讀不加控制斋扰，讀線程都是無(wú)等待的渡八，寫數(shù)據(jù)時(shí)啃洋，先取得原數(shù)據(jù)的副本，接著修改副本數(shù)據(jù)屎鳍，在合適的時(shí)機(jī)回寫數(shù)據(jù)宏娄。
7. JMM
7.1 原子性（Atomicity）
- 原子性指一個(gè)操作是不可中斷的。即使多個(gè)線程一起執(zhí)行的時(shí)候逮壁，一個(gè)操作一旦開(kāi)始孵坚，就不會(huì)被其他線程干擾。例如：int型變量賦值是原子的窥淆，long型不是（32位卖宠，64位區(qū)別）。
7.2 可見(jiàn)性（Visibility）
- 可見(jiàn)性指一個(gè)線程修改了一個(gè)共享變量的值忧饭，其他線程可以立刻知道此修改扛伍。
- 緩存優(yōu)化，硬件優(yōu)化词裤，指令重排序以及編輯器優(yōu)化都有可能導(dǎo)致這一問(wèn)題刺洒。
7.2 有序性（Ordering）
- 指令重排序后，寫在前面的代碼未必會(huì)先執(zhí)行吼砂。
- 在串行程序中逆航，指令重排不會(huì)影響語(yǔ)義邏輯。
- 并行程序中渔肩，線程A的指令執(zhí)行順序在線程B中是沒(méi)有保證的因俐。
- 指令重排可以提高CPU性能。
7.3 指令重排規(guī)則（Happen-before）
- 程序順序原則：一個(gè)線程內(nèi)保證語(yǔ)義的串行性
- volatile規(guī)則：volatile變量的寫，先發(fā)生于讀
- 鎖規(guī)則：unlock先于后面的lock
- 傳遞性：A先于B女揭，B先于C蚤假，則A先于C
- 線程的start()方法先于它的每一個(gè)動(dòng)作
- 線程的所有操作先于它的終結(jié)（Thread.join()）
- 線程的中斷（interrupt()）先于被中斷的代碼
- 對(duì)象的構(gòu)造函數(shù)執(zhí)行、結(jié)束先于finalize()方法
