【多线程与高并发】从一则招聘信息进入多线程的世界

多线程的学习方法

多线程做为面试的重灾区，若是咱们可以进行深刻的了解和使用，对咱们而言是很是有有益的，尤为是在面试的时候，若是多线程回答的好，是很是可以加分的。这样才可以经受住面试官的夺命连环问！

无论学什么，咱们都须要有一个总体的认知，俯瞰其全貌，了解其细节，若是能够的话，最好是画一个思惟导图，将其中的分支和一个个的小的知识点，记录上去，方便咱们学习的时候，逐步有条理的分解性学习，从而达到从点到面，从面到体的过程。

多于多线程的学习，比较推荐的天然仍是本身动手作小实验和了解理论基础，咱们在时间充裕的状况下，能够看有关于多线程的书籍，好比（Java多线程编程核心技术、Java并发编程实战 （java并发的圣经）、多处理器编程的艺术）等等，可是对于时间不太充裕的同窗，看书和本身动手实践的时间就会比较少，这个时候咱们只能靠背、看面试题的方法去学习。

压榨CPU性能

在以前的时候，小农有看到一个面试要求，小农看到了以为颇有意思，就记录下来了，是什么呢？

1. Java基础扎实，熟悉JVM、多线程、集合等基础，熟悉分布式、缓存、消息、搜索等机制
2. 三年以上Java开发经验，熟悉Spring、MyBatis等框架
3. 对于压榨CPU性能有浓厚兴趣!
4. 具备必定项目规划和决策能力，善于捕捉业务需求、系统架构设计中存在的问题，并给出有效的解决方案
5. 具备高度领域设计能力和业务分析能力，能独立分析和解决问题

咱们看到第三条，对CPU性能压榨有浓厚的兴趣，线程的历史，就是对电脑CPU压榨的一个历史，当咱们的多线程越多效率越高，对于CPU的压榨也就越厉害，可是压榨的时候咱们也须要注意，在压榨的同时，保证程序的正常运行也是咱们须要考虑的一个点。

线程的历史

对于线程的历史，其实就是对于服务器的CPU进行不断的利用的升级过程。当咱们学习一个新技术的时候，去了解这个技术的背景，能够更好的了解和掌握新技术，虽然这个过程看起来无用且浪费时间，可是在咱们后面的学习过程，可以帮助咱们更好的理解新技术。从线程的发展来看，能够分为五个阶段：

一、单进程

最先的就是单进程进行人工切换，那个时候的程序，一次就只能运行一个程序，当咱们想要切换别的程序的时候，只能人工中止当前程序，再来运行别的程序，这个时候CPU利用率不高，不少时候是等着人工来进行干预，以下图所示：

二、批处理

慢慢的有人就以为这种方式太慢了，或者太影响效率了，因而就有了多进程批处理，能够理解为，在咱们进程里面，有ABCDF五个程序，咱们能够一次性输出这五个程序，不用再他们之间在进行切换，可是若是程序A阻塞了，那么其余四个程序就须要进行等待，以下图所示：

三、并行处理

把程序写在不一样的内存位置上来回切换，好比咱们有ABC三个程序，程序A去CPU进行运算，可是因为网络的延迟或者什么缘由，致使程序A阻塞了，那么这个时候程序B就能够去CPU里面去执行，若是程序B也阻塞了，那么程序C就能够去CPU里面执行

四、多线程

程序内部能够有不一样的任务进行来回的线程切换，好比说咱们使用的IDEA，它内部可能有的在等待网络的传输，有的在进行代码的展现，有的在进行save，将咱们的代码保存在历史记录等等，这些个任务他们执行的时候也是并行的执行的，这个时候就产生了线程的概念，线程是属于一个进程里面并行执行的这样的不一样的路线，一个程序不一样任务的切换，一个线程若是要提高他的效率的，内部实际上是很是复杂的。其中设计到网络和IO的知识。

五、纤程/协程

是一种最轻量化的线程，一种绿色的线程，它也是一种用户线程，就是有用户本身管理，再也不由计算机去管理， 让应用程序能够独立决定本身的线程要如何运做。操做系统内核不能看见它，也不会为它进行调度，纤程有本身的寻址空间。应用程序能够在一个线程环境中建立多个纤程，而后手动运行它。纤程不会被自动运行，必需要由应用程序自已指定让它运行，或换到下一个纤程。

进程/线程/纤程

一、什么是进程

进程就是说在系统中正在运行的应用程序，程序一旦运行就是进程，好比咱们经常使用的QQ，WeChat等等，进程是系统进行资源分配的独立实体，每一个进程都有本身独立的地址空间，一个进程能够有多个线程，每一个线程使用本身所属进程的栈空间。

// 进程：是操做系统资源分配的基本单位，好比内存、打开文件、网络IO，分配了独立的内存空间
public class T00_Process {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("hello world");
    }
}
复制代码

二、什么是线程

线程是程序执行的最小单位，它被包含在进程之中，是进程中的实际运做单位。一条线程指的是一个单一顺序的控制流，一个进程中能够并发多个线程，每条线程并行执行不一样的任务，一般也被称为轻量进程。

单线程：

单线程下，不一样的执行路径

多线程：

三、什么是纤程

纤程（Fiber）包含独立的目态栈，寄存器状态的控制信息，目态控制的纤程转接要求较高的编程经验，因为纤程属于目态对象，一个纤程被封锁意味着所在线程被封锁，应用程序能够经过ConvertThreadToFiber将线程转换为纤程，与线程对比，纤程具备切换速度快的特色。

纤程具备的特征

• 线程是在Windows内核中实现的，操做系统会根据系统的调度算法对线程进行调度。
• 纤程是在用户模式下实现的，内核对纤程一无所知。
• 纤程是更轻量级的线程，一个线程能够包含一个或多个纤程

什么是线程的切换

什么是线程的上下文切换？： 多线程的上下文切换是指 CPU 控制权由一个已经正在运行的线程切换到另一个就绪并等待获取 CPU 执行权的线程的过程。

单核CPU设定多线程是否有意义

一般一个任务不光 cpu 上要花时间， io 上也要花时间（例如去数据库查数据，去抓网页，读写文件等）。 一个进程在等 io 的时候， cpu 是闲置的，另外一个进程正好能够利用 cpu 进行计算。 多几个进程一块儿跑，能够把 io 和 cpu 都跑满了。 如今通常都是虚拟资源，资源有弹缩机制，因此通常该跑多线程的时候就能够跑多线程。

工做线程数是否是设置的越大越好

固然不是，线程的切换也是须要消耗资源的，越多意味着线程来回之间的切换。

我是牧小农，怕什么真理无穷进一步有进一步的欢喜，你们加油