并发的知识点

并发

首先是为什么会有多线程？

这是因为，对于我们遇到的大部分编程问题来说，我们都可以使用顺序编程来解决，但是对于另外的一小部分问题来说，如果可以并行的执行程序中的多个部分，就会变得非常方便和必要。这些问题看起来要么在并发的执行，要么在多处理器上同时执行。

追求更快的执行

如果我们拥有一台多核处理器的机器，那我们就可以在处理器上分布多个任务，从而极大的提高吞吐量。我们知道，在为每个请求分配一个线程的程序中，可以将大量的用户请求分布到多个CPU上，CPU同时运行，可以提高程序的运行速度。但是，并发通常是提高运行在单核处理器上的程序的性能。

想一下啊，我们在单核处理器上顺序运行程序所用的开销，好像比在单核处理器上并发程序要的开销小很多，因为并发会不停的切换上下文。那并发为什么还有使用的必要呢？这就要考虑一个让很多人摸不着头脑的问题：线程堵塞。

如果程序中的某个任务因为该程序控制范围之外的某些条件(通常都是I/O)，而导致不能再继续执行下去，那么我们就说，这个任务或者是线程堵塞了。通俗点说就是我们正在运行的程序，没有立即得到操作系统的响应，无法继续执行下去，就造成了堵塞。如果没有并发的话，那么整个程序都会停下来，直至外部条件发生变化。

但是当我们使用并发的时候，一个任务发生堵塞的时候，程序中的其他任务还是可以继续执行的，因此这个程序还是可以保持继续向前执行。事实上，如果没有堵塞，那也就没有并发的必要了。

实现并发最直接的方式就是在操作系统级别使用进程。进程是运行在它自己地址空间内的自包容程序。多任务操作系统可以通过周期性的将CPU从一个进程切换到其他进程，来实现同时运行多个进程，尽管这使得每个进程的执行过程看起来都是停停歇歇。进程是迷人的，因为操作系统通常会将进程之间相互隔离，使得他们互不干涉。每个任务都作为进程在自己的地址空间内运行，最重要的是，进程之间没有任何通信的必要。

基本的线程机制

线程机制将程序划分为多个可以分离的，独立运行的任务。通过使用多线程机制，这些独立任务中的每一个都将由执行线程来驱动。一个线程就是在进程中的一个单一的顺序控制流，因此，单个进程可以拥有多个并发执行的任务，但是你的程序使得这些任务好像都有其自己的CPU一样，其底层机制就是切分CPU时间片。

在使用线程时，CPU将轮流给每个任务分配其占用时间。每个任务都觉得自己一直在占用CPU，但事实上，CPU时间时划分成片段分配给了所有的任务。