Java并发程序设计基础

1.并发程序设计的基本概念

• 并发和并行：并发偏重于多个任务交替执行，而多个任务之间有可能还是串行的；并行是真正意义上的“同时执行”。
• 临界区：用来表示共享资源或者公共数据，可以被多个线程使用，但是每一次只能有一个线程使用它，一旦临界资源被占用，其他线程要想使用这个资源就必须等待。
• 阻塞和非阻塞：阻塞和非阻塞通常用来形容多个线程之间的相互影响。
• 死锁：指两个或两个以上的进程在执行过程中，由于竞争资源或者由于彼此通信而造成的一种阻塞的现象，若无外力作用，它们都将无法推进下去。
• 饥饿：指某一个或者多个线程因为种种原因无法获得所需要的资源，导致一直无法执行。
• 活锁：若线程的智力不够，且都秉承者“谦让”的原则，主动将资源释放给他人使用，那么就会出现资源不断在两个线程中跳动，而没有一个线程可以同时拿到所有资源而正常执行。

2.并发级别：

• 阻塞——一个线程是阻塞的，那么其他线程释放资源之前，当前线程无法继续执行；
• 无饥饿——如果线程之间有优先级，那么线程调度的时候总是会倾向于满足高优先级的线程；
• 无障碍——类似乐观锁是一种乐观侧率(无锁策略)，是一种最弱的非阻塞调度。
• 无锁——无锁的并行都是无障碍，保证必然有一个线程能够在有限步骤内完成操作离开临界区；
• 无等待——无等待在无锁的基础上更进一步，即要求所有的线程都必须在有限步内完成。

3.Java内存模型(JMM)

• 原子性——线程的操作是不可中断的；
• 可见性——当一个线程修改了某一共享变量的值，其他线程是否能够立即知道这个修改；
• 有序性——线程的执行是从先往后顺序执行的，但多线程下线程会发生指令重排序，且指令重排序遵循Happen-Before原则；

4.Happen-Before原则

• 程序顺序原则——一个线程内保证语义的串行性；
• volatile规则——volatile变量的写先发生于读，这保证了volatile变量的可见性；
• 锁规则——解锁必然发生在随后的加锁前；
• 传递性——a先于b，b先于c，那么a必然先于c；
• 线程的start()方法先于它的每一个动作；
• 线程的所有操作先于线程的终结；
• 线程的中断先于被中断线程的代码；
• 对象的构造函数执行、结束先于finalize()方法。