java中的并發(fā)和并行是什么

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并發(fā)與并行

并發(fā)：是指在某個(gè)時(shí)間段內(nèi)，多任務(wù)交替的執(zhí)行任務(wù)。當(dāng)有多個(gè)線程在操作時(shí)，把CPU運(yùn)行時(shí)間劃分成若干個(gè)時(shí)間段,再將時(shí)間段分配給各個(gè)線程執(zhí)行。 在一個(gè)時(shí)間段的線程代碼運(yùn)行時(shí)，其它線程處于掛起狀。

并行：是指同一時(shí)刻同時(shí)處理多任務(wù)的能力。當(dāng)有多個(gè)線程在操作時(shí)，cpu同時(shí)處理這些線程請(qǐng)求的能力。

所以在并發(fā)環(huán)境下，程序的封閉性被打破，出現(xiàn)以下特點(diǎn)：

1、并發(fā)程序之間有相互制約的關(guān)系。直接制約體現(xiàn)為一個(gè)程序需要另一個(gè)程序的計(jì)算結(jié)果；間接體現(xiàn)為多個(gè)程序競(jìng)爭(zhēng)共享資源，如處理器、緩沖區(qū)等。

2、并發(fā)程序的執(zhí)行過(guò)程是斷斷續(xù)續(xù)的。程序需要記憶現(xiàn)場(chǎng)指令及執(zhí)行點(diǎn)。

3、當(dāng)并發(fā)數(shù)設(shè)置合理并且CPU擁有足夠的處理能力時(shí)，并發(fā)會(huì)提高程序的運(yùn)行效率。

在并發(fā)環(huán)境中，當(dāng)一個(gè)對(duì)象可以被多個(gè)線程訪問(wèn)到時(shí)，會(huì)造成該對(duì)象可以被任何訪問(wèn)到的線程進(jìn)行修改，從而出現(xiàn)數(shù)據(jù)不一致的情況。所以提出線程安全的概念。

線程基本概念介紹

線程與進(jìn)程

進(jìn)程：每個(gè)進(jìn)程都有獨(dú)立的代碼和數(shù)據(jù)空間（進(jìn)程上下文），進(jìn)程間的切換會(huì)有較大的開(kāi)銷(xiāo)，一個(gè)進(jìn)程包含1--n個(gè)線程。（進(jìn)程是資源分配的最小單位） 。簡(jiǎn)單講進(jìn)程就是在某種程度上相互隔離的、獨(dú)立運(yùn)行的程序。

線程：同一類(lèi)線程共享代碼和數(shù)據(jù)空間，每個(gè)線程有獨(dú)立的運(yùn)行棧和程序計(jì)數(shù)器(PC)，線程切換開(kāi)銷(xiāo)小。（線程是cpu調(diào)度的最小單位）

線程和進(jìn)程一樣分為五個(gè)階段：創(chuàng)建、就緒、運(yùn)行、阻塞、終止。

1、創(chuàng)建： 新創(chuàng)建了一個(gè)線程對(duì)象，還未調(diào)用start()方法。 如 Thread thread = new Thread();

2、就緒： 線程對(duì)象創(chuàng)建后，其他線程(比如main線程）調(diào)用了該對(duì)象的start()方法。該狀態(tài)的線程位于可運(yùn)行線程池中，等待被線程調(diào)度選中 獲取cpu 的使用權(quán) 。

3、運(yùn)行： 運(yùn)行狀態(tài)(runnable)的線程獲得了cpu 時(shí)間片（timeslice） ，執(zhí)行程序代碼。

4、阻塞（Blocked）：線程被阻塞了，“阻塞狀態(tài)”與“等待狀態(tài)”的區(qū)別是：“阻塞狀態(tài)”在等待著獲取到一個(gè)排它鎖，這個(gè)事件將在另外一個(gè)線程放棄這個(gè)鎖的時(shí)候發(fā)生；而“等待狀態(tài)”則是在等待一段時(shí)間，或者喚醒動(dòng)作的發(fā)生。在程序等待進(jìn)入同步區(qū)域（synchronized）的時(shí)候，線程將進(jìn)入這種狀態(tài)。

(一). 等待阻塞： 運(yùn)行(running) 的線程執(zhí)行o.wait()方法，JVM會(huì)把該線程放入等待隊(duì)列(waitting queue)中。

(二). 同步阻塞： 運(yùn)行(running) 的線程在獲取對(duì)象的同步鎖時(shí)，若該同步鎖被別的線程占用，則JVM會(huì)把該線程放入鎖池(lock pool)中。

(三). 其他阻塞： 運(yùn)行(running) 的線程執(zhí)行Thread.sleep(long ms)或t.join()方法，或者發(fā)出了I/O請(qǐng)求時(shí)，JVM會(huì)把該線程置為阻塞狀態(tài)。當(dāng)sleep()狀態(tài)超時(shí)、join()等待線程終止或者超時(shí)、或者I/O處理完畢時(shí)，線程重新轉(zhuǎn)入 可運(yùn)行(runnable) 狀態(tài)。

5、等待： 進(jìn)入該狀態(tài)的線程需要等待其他線程做出一些特定動(dòng)作（通知或中斷）。

6、阻塞：當(dāng)一個(gè)線程試圖獲取一個(gè)內(nèi)部的對(duì)象鎖（非java.util.concurrent庫(kù)中的鎖），而該鎖被其他線程持有，則該線程進(jìn)入阻塞狀態(tài)。

7、等待：當(dāng)一個(gè)線程等待另一個(gè)線程通知調(diào)度器一個(gè)條件時(shí)，該線程進(jìn)入等待狀態(tài)。例如調(diào)用：Object.wait()、Thread.join()以及等待Lock或Condition。

8、超時(shí)等待(TIMED_WAITING)：該狀態(tài)不同于WAITING，它可以在指定的時(shí)間后自行返回。

9、終止(TERMINATED)：表示該線程已經(jīng)執(zhí)行完畢。

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