关于Concurrent的几个概念

1.1 同步和异步 首先这里说的同步和异步是指函数/方法调用方面。 很明显，同步调用会等待方法的返回，异步调用会瞬间返回，可是异步调用瞬间返回并不表明你的任务就完成了，他会在后台起个线程继续进行任务。   1.2 并发和并行 并发和并行在外在表象来讲，是差很少的。由图所示，并行则是两个任务同时进行，而并发呢，则是CPU在多个任务间的切换执行，一会作任务1，一会又切换作任务2。单个cpu是不能作并行的，只能经过CPU时钟片的切换作并发。 1.3 临界区 临界区用来表示一种公共资源或者说是共享数据，能够被多个线程使用，可是每一次，只能有一个线程使用它，一旦临界区资源被占用，其余线程要想使用这个资源，就必须等待。   1.4 阻塞和非阻塞 阻塞和非阻塞一般形容多线程间的相互影响。好比一个线程占用了临界区资源，那么其它全部须要这个资源的线程就必须在这个临界区中进行等待，等待会致使线程挂起。这种状况就是阻塞。此时，若是占用资源的线程一直不肯意释放资源，那么其它全部阻塞在这个临界区上的线程都不能工做。 非阻塞容许多个线程同时进入临界区。 因此阻塞的方式，通常性能不会太好。根据通常的统计，若是一个线程在操做系统层面被挂起，作了上下文切换了，一般状况须要8W个时间周期来作这个事情。   1.5 死锁、饥饿、活锁 所谓死锁：是指两个或两个以上的进程在执行过程当中，因为竞争资源或者因为彼此通讯而形成的一种阻塞的现象，若无外力做用，它们都将没法推动下去。此时称系统处于死锁状态或系统产生了死锁，这些永远在互相等待的进程称为死锁进程。就如同下图中的车都想前进，却谁都没法前进。 可是死锁虽然说是很差的现象，可是它是一个静态的问题，一旦发生死锁，进程被卡死，cpu占有率也是0，它不会占用cpu，它会被调出去。相对来讲仍是比较好发现和分析的。 与死锁相对应的是活锁。活锁，指事物1可使用资源，但它让其余事物先使用资源；事物2可使用资源，但它也让其余事物先使用资源，因而二者一直谦让，都没法使用资源。 举个例子，就如同你在街上遇到我的，恰好他朝着你的反方向走，与你正面碰到，大家都想让彼此过去。你往左边移，他也往左边移，两人仍是没法过去。这时你往右边移，他也往右边移，如此循环下去。 一个线程在取得了一个资源时，发现其余线程也想到这个资源，由于没有获得全部的资源，为了不死锁把本身持有的资源都放弃掉。若是另一个线程也作了一样的事情，他们须要相同的资源，好比A持有a资源，B持有b资源，放弃了资源之后，A又得到了b资源，B又得到了a资源，如此反复，则发生了活锁。活锁会比死锁更难发现，由于活锁是一个动态的过程。 饥饿是指某一个或者多个线程由于种种缘由没法得到所须要的资源，致使一直没法执行。 2.1 Amdahl定律 定义了串行系统并行化后的加速比的计算公式和理论上限 加速比定义：加速比=优化前系统耗时/优化后系统耗时 举个例子： 加速比=优化前系统耗时/优化后系统耗时=500/400=1.25 这个定理代表：增长CPU处理器的数量并不必定能起到有效的做用，提升系统内可并行化的模块比重，合理增长并行处理器数量，才能以最小的投入，获得最大的加速比。 2.2 Gustafson定律 说明处理器个数，串行比例和加速比之间的关系 则加速比=n-F(n-1) //推导过程略 只要有足够的并行化，那么加速比和CPU个数成正比