并发简述
操作系统的出现使得计算机每次能运行多个运行程序，并且不同的程序都在单独的进程中运行；操作系统为各个独立执行的进程分配各种资源，包括内存、文件句柄以及安全证书等。如果需要的话，在不同的进程之间可以通过一些粗粒度的通信机制来交换数据，包括：套接字、信号处理器、共享内存、信号量以及文件等。
之所以在计算机中加入操作系统来实现多个程序的同时执行，主要是基于以下原因：
- 资源利用率：在某些情况下，程序必须等待某个外部操作执行完成，例如输入操作或输出操作等，而在等待是程序无法执行其他任何工作。因此，如果在等待的同时可以运行另一个程序，那么无疑将提高资源的利用率。
- 公平性：不同的用户和程序对于计算机上的资源有着同等的使用权。一种高效的运行方式是通过粗粒度的时间分片（time slicing）使这些用户和程序能够共享计算机资源，而不是由一个程序从头执行到尾，然后再启动下一个程序。
- 便利性：通常来说，在计算多个任务时，每个程序执行一个任务，并在必要时相互通信，这相比一个程序执行所有任务更容易实现。
线程也被称为轻量级进程，在大多数现代操作系统中，都是以线程为基本的调度单位，而不是进程。如果没有明确的协同机制，那么线程就将彼此独立执行。由于同一个进程中的所有线程都将共享进程中的内存地址空间，因此这些线程都能访问相同的变量并在同一个堆上分配对象，这就需要实现一种比在进程内共享数据粒度更细的数据共享机制。如果没有明确的同步机制来协同对共享数据的访问，那么当一个线程正在使用某个变量时，另一个线程可能同时访问这个变量，这将造成不可预测的后果，
线程的优势
- 发挥多处理器的强大能力
- 建模的简单性，每个线程执行一种类型的任务，相比于一个线程执行多个任务在程序的设计上要简单很多
- 异步事件的简化处理，服务器应用程序接受多个来自远程客户端的套接字连接请求时，如果为每个连接都分配其各自的线程并使用同步I/O，那么会降低这些程序的开发难度。
- 响应更灵敏的用户界面
线程带来的风险
- 安全性问题：线程安全性问题是很复杂的，在没有充足同步的情况下，多个线程中的操作执行顺序是不可预测的，甚至会产生奇怪的结果。
@NotThreadSafe
public class UnsafeSequence {
private int value;
public int getNext() {
return value++;
}
}上述代码不安全在于，如果执行的时机不对，两个线程调用getNext时会得到相同的值。自增操作其实三个独立的操作，读、增、写。由于运行时可能将多个线程之间的操作交替执行，因此两个线程可能执行读操作，从而使它们得到相同的值，并将这个值加1，结果不同的线程调用返回了相同的数值，如下图所示：
将getNext修改为一个同步方法可以修复UnsafeSequence中的错误，如果没有同步，那么无论是编译器、硬件还是运行时，都可以随意安排操作的执行时间和顺序，比如编译器的重排序和对寄存器、处理器中的变量进行缓存。这些缓存的变量对其他线程来说是暂时甚至是永久的不可见的。
活跃性问题：在开发并发代码时，一定要注意线程安全性时不可破坏的。安全性不仅对多线程程序很重要，对于单线程程序同样重要。安全性的含义是永远不发生糟糕的事情，活跃性则关注于另一个目标，某件正确的事情最终会发生。死锁、饥饿、活锁等都是常见的活跃性问题。
性能问题：与活跃性问题密切相关的是性能问题。活跃性意味着某件正确的事情最终会发生，但不够好，因为我们希望正确的事情尽快发生。性能问题包括多个方面，比如：服务时间过长，响应不灵敏，吞吐率太低，资源消耗过高或者可伸缩性较低等。多线程环境中，频繁的上下文切换（context switch）会带来极大的开销；共享数据的同步机制会使得内存缓存区数据失效，抑制编译器优化，一起多了数据同步的一些操作，这些往往都会带来更大的性能开销。
线程应用广泛
- JVM启动时，内部任务（垃圾回收、中介操作等）创建后台线程，并创建一个主线程来运行main方法
- AWT和Swing的用户界面框架将创建线程来管理用户界面事件
- Servlet 和RMI（Remote Method Invocation）都会创建线程池并调用线程中的方法
- Timer 将创建线程来执行延迟任务