并发编程常见术语

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并发编程领域可以抽象成三个核心问题：分工、同步、互斥。

 

并发：指两个或多个事件在同一时间间隔内发生，这些事件宏观上是同时发生的，但微观上是交替发生的。比如：某天上午先约女生A出去玩，再约女生B出去完

并行：指两个或多个事件在同一时刻同时发生。比如：某天上午同时约两个女生出去玩

 

程序：指的是一个指令序列。

进程控制块PCB：指的是系统为每个运行的程序配置的一个数据结构，用来描述进程的各种信息（如程序代码的存放位置）。

 

进程实体：由程序段、数据段、PCB三部分组成，是静态的。

进程：是进程实体的运行过程，是系统进行资源分配和调度的一个独立单位，是动态的。

线程：是一个基本的CPU执行单元，也是程序执行流的最小单位。引入线程后，进程是资源分配的基本单位，线程是调度的基本单位。

 

互斥：同一时刻，只允许一个线程访问共享变量。

同步：线程之前如何通信、协作

 

临界区：一段互斥执行的代码

 

可见性：一个线程对共享变量的修改，另外一个线程能够立刻看到

 

原子性：一个或多个操作在CPU执行的过程中不被中断的特性。原子性的本质其实不是不可分割，不可分割只是外在表现，其本质是多个资源间有一致性的要求，操作的中间状态对外不可见。所以解决原子性的问题，是要保证中间状态对外不可见。

 

有序性：程序按照代码的先后顺序执行，编译器为了优化性能，有时候会改变程序中语句的先后顺序

 

Happens-Before: 前面一个操作的结果对后续操作是可见的。A Happens-Before B意味着A事件对B事件来说是可见的，无论A事件和B事件是否发生在同一个线程里。Happens-Before约束了编译器的优化行为，虽允许编译器优化，但是要求编译器优化后一定遵守Happens-Before规则。

 

等待-通知机制：一个完整的等待-通知机制，线程首先获取互斥锁，当线程要求的条件不满足时，释放互斥锁，进入等待状态；当要求的条件满足时，通知等待的线程，重新获取互斥锁。

 

线程安全：在多线程调用情况下，依然表现正常，程序按照我们期望的执行。

 

数据竞争：当多个线程同时访问同一数据，并且至少有一个线程会写这个数据的时候，如果不采取保护措施，那么就会导致并发bug 

 

竞态条件：程序的执行结果依赖线程执行的顺序

 

死锁：一组互相竞争资源的线程因互相等待，导致“永久”阻塞的现象

活锁：线程没有发生阻塞，但仍然会存在执行不下去的情况

饥饿：线程因无法访问所需资源而无法执行下去的情况

 

吞吐量：指的是单位时间内能处理的请求数量。吞吐量越高，说明性能越好。

延迟：指的是从发出请求到收到响应的时间。延迟越小，说明性能越好。

并发量：指的是能同时处理的请求数量。一般来说随着并发量的增加、延迟也会增加。所以延迟这个指标，一般都会是基于并发量来说的。例如：并发量是1000的时候，延迟是50毫秒。

在并发编程领域，提升性能本质上是提升硬件的利用率，再具体点来说，就是提升I/O的利用率和CPU的利用率

 

管程：指的是管理共享变量以及对共享变量的操作过程，让它们支持并发。翻译为Java领域的语言，就是管理类的成员变量和成员方法，让这个类是线程安全的。

 

通用的线程生命周期：初始状态、可运行状态、运行状态、休眠状态、终止状态

Java语言中线程共有6钟状态：NEW（初始化状态）、RUNNABLE（可运行状态）、BLOCKED（阻塞状态）、WAITING（无时限等待）、TIMED_WAITING（有时限等待）、TERMINATED （终止状态）

 

调用栈：指的是CPU通过堆栈寄存器找到调用方法的参数和返回地址。

 

栈帧：每个方法在调用栈里都有自己的独立空间。每个栈帧里都有对应方法需要的参数和返回地址。当调用方法时，会创建新的栈帧，并压入调用栈；当方法返回时，对应的栈帧就会被自动弹出，也就是说，栈帧和方法是同生共死的。局部变量的作用域是方法内部，所以局部变量同样是放到了调用栈里；局部变量和方式是同生共死的，一个变量如果想跨越方法的边界，就必须创建在堆里。

 

线程封闭：两个线程可以同时用不同的参数调用相同的方法，每个线程都有自己独立的调用栈，局部变量保存在线程各自的调用栈里面，不会共享，所以自然也就没有并发问题。