Java并发的系统学习视频，一天即可掌握

Java并发是一个涵盖Java平台上的多线程、并发和并行性的术语。这包括Java并发工具、问题和解决方案。本Java并发教程涵盖了与Java中的多线程相关的多线程、并发构造、并发问题、成本和收益的核心概念。

Java并发教程视频

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什么是多线程？

多线程意味着您在同一个应用程序中有多个执行线程。线程就像执行应用程序的独立CPU。因此，多线程应用程序就像具有多个CPU同时执行代码的不同部分的应用程序。

但是，线程不等于CPU。通常单个CPU将在多个线程之间共享其执行时间，在给定时间内执行每个线程之间切换。也可以让应用程序的线程由不同的CPU执行。

为什么是多线程？

关于为什么要在应用程序中使用多线程有几个原因。多线程的一些最常见原因是：

• 更好地利用单个CPU。
• 更好地利用多个CPU或CPU内核。
• 在响应性方面更好的用户体验。
• 在公平性方面更好的用户体验。

我将在以下各节中更详细地解释这些原因。

1.更好地利用单个CPU

最常见的原因之一是能够更好地利用计算机中的资源。例如，如果一个线程正在等待对通过网络发送的请求的响应，那么另一个线程可以同时使用CPU来做其他事情。此外，如果计算机有多个CPU，或者CPU有多个执行内核，那么多线程还可以帮助您的应用程序利用这些额外的CPU内核。

2.更好地利用多个CPU或CPU内核

如果计算机包含多个CPU或CPU包含多个执行核心，那么您需要使用多个线程让您的应用程序能够利用所有CPU或CPU核心。单个线程最多只能使用单个CPU，而且正如我上面提到的，有时甚至不能完全使用单个CPU。

3.在响应性方面更好的用户体验

使用多线程的另一个原因是提供更好的用户体验。例如，如果您单击GUI中的按钮并导致通过网络发送请求，那么执行此请求的线程很重要。如果您使用也更新GUI的同一线程，那么当GUI线程等待请求的响应时，用户可能会遇到GUI“挂起”。相反，这样的请求可以由后台线程执行，因此GUI线程在此期间可以自由地响应其他用户请求。

4.在公平性方面更好的用户体验

第四个原因是在用户之间更公平地共享计算机资源。例如，假设一台服务器接收来自客户端的请求，并且只有一个线程来执行这些请求。如果一个客户端发送一个需要很长时间来处理的请求，那么所有其他客户端的请求都必须等到一个请求完成。通过让每个客户端的请求由其自己的线程执行，那么没有单个任务可以完全独占CPU。

5.多线程与多任务

在过去，计算机只有一个CPU，一次只能执行一个程序。大多数小型计算机的功能并不足以同时执行多个程序，因此没有尝试过。公平地说，与个人计算机相比，许多大型机系统能够一次执行多个程序多年。

6.多任务处理

后来出现了多任务处理，这意味着计算机可以同时执行多个程序（AKA任务或进程）。不过，这并不是真正的“同时”。单个CPU在程序之间共享。操作系统会在运行的程序之间切换，在切换之前执行它们中的每一个。

随着多任务处理，软件开发人员面临新的挑战。程序不能再假定所有可用的CPU时间、所有内存或任何其他计算机资源都可用。一个“好公民”程序应该释放它不再使用的所有资源，以便其他程序可以使用它们。

7.多线程

后来出现了多线程，这意味着您可以在同一个程序中拥有多个执行线程。执行线程可以被认为是执行程序的CPU。当您有多个线程执行同一个程序时，就像在同一个程序中执行多个CPU一样。

8.多线程很难

多线程是提高某些类型程序性能的好方法。然而，多线程比多任务更具挑战性。线程在同一个程序中执行，因此同时读取和写入相同的内存。这可能导致在单线程程序中看不到的错误。其中一些错误在单CPU机器上可能看不到，因为两个线程从未真正“同时”执行。但是，现代计算机配备了多核CPU，甚至还配备了多个CPU。这意味着不同的线程可以同时由不同的内核或CPU执行。

如果一个线程读取一个内存位置而另一个线程写入它，那么第一个线程最终会读取什么值？旧值？第二个线程写入的值？还是两者混合的价值？或者，如果两个线程同时写入同一个内存位置，完成后会留下什么值？第一个线程写入的值？第二个线程写入的值？还是两个值的混合写入？

如果没有适当的预防措施，任何这些结果都是可能的。这种行为甚至无法预测。结果可能会不时改变。因此，作为开发人员，了解如何采取正确的预防措施非常重要——这意味着学习控制线程如何访问共享资源，如内存、文件、数据库等。

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