为什么需要并发编程
其实，作为要搞后台研发的童鞋们，不管你是搞java，还是搞其他语言的，我们都会或多或少接触（再不济也听说过吧）并发编程。那问题来了，我们为啥要用并发编程？能不用吗？
我知道，就说刚上面那段话，有的同学就已经有晕的地方了（毕竟都是过来人）。那就是什么是并发？并行又是啥？你就这么理解。现在有三个小盆友，如果有三个棒棒糖，大家自己舔自己的，那就是并行（并肩行走）。如果只有一个棒棒糖，大家轮着舔，一人舔一口，那就是并发。（我要吐了……）。并行主要用于多核编程中。
我们当然可以不用并发编程，也能让程序运行起来。那我们为啥还要用呢？我们首先看看现实生活中的一个典型并发的场景，然后再来回答这个问题。
大家都有买过奶茶。现在路边有一个奶茶店。奶茶店的操作流程是：最前面是柜台，站着奶茶妹妹。你去买奶茶的时候，走到奶茶妹妹面前说：我要喝强东丝袜奶茶（再吐……）。奶茶妹妹听到后，在机器上好单后，转身给后面的员工说：做一杯子丝袜奶茶。后面的员工听到后，就开始准备奶茶了。然后奶茶妹妹对你说：“请您稍等。下一位~”……
上面的场景就是一个典型的并发场景。从上个场景中，我认为并发主要有以下三个好处：
1 .更好的编程模型
假如我们现在要在程序中描述上面那个场景，你能先想一下，如果不用并发多线程的方式，用普通单线程的方式，应该怎么描述呢？给你三秒钟思考。好了，看到这儿三秒就结束了。是不是觉得描述起来还是比较麻烦的。那我们如果用多线程的方式描述呢？
看看用多线程描述：
其实在上述的场景中，奶茶店就是我们的服务器后台。我们把每个店员都定义成一个线程。一个线程（店员）在前面接受请求（奶茶妹妹）。接收到后把请求转发给其他线程去做具体的操作，然后那个线程继续等待请求。而具体的操作线程会去执行具体的处理（做奶茶）。
可以看到，当我们使用并发多线程的时候，很自然地就把上面的场景描述清楚了。因此，并发多线程编程提供了一个较好的编程模型。
2.更高的资源利用率
在上面的场景中，假如我们有很多器具。如果只有一个店员A，那么就只能先招呼顾客，知道了顾客的需求后，A再转身去做奶茶。这时候柜台那边就没人了，有新的顾客来，就只能等着。当A做完奶茶后，A再回来到柜台招呼顾客，那后台的操作就没人操作了。这样使得不管是柜台，还是后台做奶茶的机器，都没有得到充分利用。
而并发多线程，能够更高利用率地利用店里的资源，有店员一直在柜台站着，有店员一直在用奶茶机做奶茶，这样资源的利用率会大大提升。
3.更快的程序运行速度
这个运行速度，并不是指程序会运行的更快。直观地说，比如说奶茶店里只有一个员工。收钱，做奶茶都是他。那作为顾客，是不是等待的时间就会比较长。假如店里有很多员工，收钱、做奶茶都分别有员工，那等待的时间相对就会更短。
因此，我们需要在后台使用并发多线程编程。
并发编程有哪些挑战
那既然我们要使用并发编程了。那并发编程的时候，会有哪些挑战呢？既然多线程能够提高资源利用率，加快处理速度，那么我是不是就开线程开的越多越好呢？其实不是的。在并发编程中，主要会存在以下三方面的考虑：
上下文切换
我们知道， CPU是分时复用的。在单核处理器中（多核也存在），如果我们使用了多线程，不同的线程在不同的时间占用CPU，那么就肯定会做线程之间的切换。
好，那线程切换会有什么问题呢？其实相对于串行，多线程会增加两个额外的开销：
线程的生命周期管理时间（如创建、删除等），以及上下文切换的时间（保存现场等操作）。
当线程数量较多时，这两部分的时间开销会很大，会造成多线程反而比单线程更慢。我们可以通过vmstat查看线程中的上下文切换次数，来看是否切换过多。
当然减少上下文切换，也是有很多方法的。比如采用无锁并发编程、CAS、协程等等。具体细节后面再说。
死锁
这个问题是多线程中的典型问题。有一些资源，只能单线程访问，我们叫临界资源。我们为了防止多线程同时访问那个数据，造成数据不一致问题，所以我们要做线程同步，也就是控制各个线程如何访问那个资源。做线程同步的时候，假如我们没注意，就可能出现死锁。
最典型的例子，就是线程A需要资源X，Y。此时线程A已经获得了资源X，但是需要Y。但是Y现在被别人占用了，因此A就等着Y可用。线程B也需要X，Y。此时B占用了Y，但是需要X，但是X此时被A占用了，因此B也等着X可用。这时候，A占用X，还需要Y。B占用Y，还需要X。这俩傻孩子就相互等着了，这也就成死锁了。
解决死锁的方式有很多，如果你学过操作系统的话，就能知道解决的思想了。死锁避免、死锁监测、死锁预防、鸵鸟方法等都是可以处理的。
资源限制
这个问题也比较容易理解。就是说，在上面的奶茶店场景中，我的店就只有那么大，假如就20平米。这时候就算你给我50个店员，我店也就那么大。可能不仅没法提高处理速度，反而大家手忙脚乱，速度反而还慢了。在计算机中，也就说受限于IO，存储、处理器等等。
解决方式也很直观。第一就是：既然店小，那就开分店，把员工分出去。也就是用分布式思想处理。第二就是资源复用。比如说连接池等等
以上呢，就是基础背景。我们说了为什么需要并发编程，以及并发编程会遇到的问题。其实并发编程中的很大一部分，都是在讲如何具体地处理我们刚才说的问题，遇到问题如何去解决，具体有哪些方法去解决，都是后面要讲的。