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编程小天匠 2024-01-01 10:52:03

文章标签 java 多线程多核线程安全 文章分类 Android 移动开发

系列文章目录

多线程并发编程系列

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一、进程、线程、并发、并行、的基础概念
二、什么时候考虑引入多线程
三、多线程使用的注意事项

1线程不是开的越多越好
2 多线程带来的线程安全问题

总结

提示：以下是本篇文章正文内容

一、进程、线程、并发、并行、的基础概念

进程：进程是程序在执行过程中分配和管理资源的基本单位。

线程：线程是cpu调度和分配资源的最小单位。

并发：并发是针对单个cpu来说的，多个线程轮流在一个cpu上执行任务，当时间片用完后，会切换到下一个线程使用，这也是我们常说的线程的上下文切换。实际上多个线程是依次执行任务的，并且速度非常快，看上去像是多个线程一起执行一样。我们可以这样形容并发，在单个cpu上的一个时间段内，线程依次执行。

并行：并行是针对多核来说的，可以把多核说成多个cpu，在多核环境中一个cpu对应一个线程，比如8核，我们如果开了8个线程的话，每个线程分配一个cpu，这时他们是同时执行任务的，在一个时间点上齐头并进。如果有20个线程呢，这时当8个线程首先占好位置后，剩下的12个线程要等待前面线程的时间片用完才能轮到他们。所以我们可以这样说，如果看前8个线程，他们是并行的，因为是在同一个时间点启动的。但是看20个线程呢，他们是并发的，他们会在一段时间后才能执行完成。

所以我们java项目部署的应用服务器有 4核、8核、16、32、64核的说法，核数越多，我们可以开的线程也就越多，但是也不能开过多的线程，否则单个线程的任务执行时间也会变长。一般我们开的线程是大于核心数的，这样才能充分利用多核的优势。

二、什么时候考虑引入多线程

我们先看多线程的作用：异步、缩短长任务时间
举个例子，包工头指挥工人干活， 1个人需要300天，那么理论上10个人只要30天， 100个人只要3天，而包工头自己可以做其他的事，直接向老板反馈目前进度（异步），而工人还在干活（多线程缩短长任务时间）这样就把一个长任务拆解成数十个小任务，时间就缩短了10倍。

一般我们耗时较长的需求就可以考虑加入多线程了，比如导入导出、复杂的耗时计算、或者需要先返回结果的需求，让任务在后台慢慢处理，先把处理中的状态返回给前端。

三、多线程使用的注意事项

1线程不是开的越多越好

对于一个服务器而言，能开辟的线程总数是有限(受限于cpu的性能、虚拟空间的大小、栈的大小的限制、操作系统的位数、什么操作系统)一般的小型系统设置几百就够了，通过集群的方式能处理些并发量不高的功能模块。

对于线程池而言，因为线程属于一种宝贵资源，所以能少开尽量少开，比如使用ThreadPoolExecutor线程池设置的核心线程数是常驻线程，并不会进行销毁，所以线程池的核心线程要合理设置否则也会给系统带来负担。对于不经常调用的接口，可以利用

static {
 executor.allowCoreThreadTimeOut(true);
 }

把核心线程设置超时时间自动销毁掉。

2 多线程带来的线程安全问题

当多个线程对同一共享资源并发进行读写的时候，就有可能发生线程安全问题，对于方法内的资源是每个线程独有的，不需要考虑，但是方法外的比如说成员变量 new一个arrayList，就需要通过加锁来控制同时只有一个线程来访问。我们引申下，数据库中的数据同样也是属于共享资源，mysql通过数据库的共享锁(S)、排它锁锁（X）、意向共享锁（IS）、意向排他锁（IX）来保证资源的安全问题。

需要注意的是如果是分布式环境，需要考虑你的业务是不是需要保证就算有多个节点，同一个方法也只允许一个线程进入。普通的锁是JVM层面的锁，只能保证当前机器中的同一个方法在同一时间只能被一个线程访问，他保证不了其他机器部署的相同应用的同一个方法的安全性。我们需要借助分布式锁来保证就算有多台机器，同一时间只有一个线程来执行某一个方法。