圖解并發(fā)與并行-分別從CPU和線程的角度理解

本文作為圖解java并發(fā)編程的第三篇，前2篇訪問地址如下所示：

圖解進(jìn)程線程、互斥鎖與信號(hào)量-看完還不懂你來打我

8成以上的java線程狀態(tài)圖都畫錯(cuò)了–圖解java并發(fā)第二篇

一、CPU角度的并發(fā)與并行

并發(fā)

曾經(jīng)我作為一個(gè)不是很愛學(xué)習(xí)的孩子，在上學(xué)的時(shí)候經(jīng)常做這樣的事情：在數(shù)學(xué)課上補(bǔ)物理作業(yè)，數(shù)學(xué)課聽懂了，物理作業(yè)也上交了。不謙虛的說，我是具備這樣的能力，但很可惜沒用對(duì)地方。

很多同學(xué)說：“你是不是有多個(gè)大腦？”，肯定不是啊，其實(shí)這是一種切換的能力。當(dāng)你同時(shí)做多件事情，并且能夠快速切換的時(shí)候。在別人開來，你就有了并發(fā)的能力，但是你的大腦還是一個(gè)大腦。

我們的計(jì)算機(jī)在絕大部分時(shí)間都運(yùn)行很多很多的進(jìn)程與線程，所以CPU并發(fā)執(zhí)行并切換分配CPU時(shí)間片資源是一種常態(tài)。只是CPU的執(zhí)行速度實(shí)在是太快了，快到絕大部分情況下你都無法感知“執(zhí)行線程的切換”。所以看上去它在一邊播放音樂，一邊運(yùn)行瀏覽器，一邊運(yùn)行其他軟件。

并行

知道了計(jì)算機(jī)中并發(fā)的概念，我們來舉例了解一下并行的概念。

你在餐廳點(diǎn)餐，點(diǎn)餐后等餐的同時(shí)你在讀書。看上去你是在做兩件事，等餐和讀書。實(shí)際上只有一件事是需要你實(shí)際操作的，那就是讀書；另外一件事實(shí)際上是做菜，做菜是由餐廳的廚師進(jìn)行的。

隨著計(jì)算機(jī)多核CPU的普及，計(jì)算機(jī)也在一定程度上具備了并行計(jì)算的能力。那這么說，單核心的CPU就一定不存在并行能力嘍？也并非完全如此，若單核心的CPU擁有Hyper-threading技術(shù)，那么單核心可以并行的運(yùn)行兩個(gè)邏輯線程。

二、線程角度的并發(fā)與并行

上面的并發(fā)與并行的解釋更多的是從CPU運(yùn)行的角度，但作為程序員更關(guān)心的是作為開發(fā)者如何區(qū)分并發(fā)與并行。

從線程的角度去談并行，通常是指在多線程間不存在數(shù)據(jù)共享或通信，能夠利用CPU的并行能力去運(yùn)行多線程。

從線程的角度去談并發(fā)，通常是指多個(gè)線程之間存在資源共享（內(nèi)存、代碼段等），彼此協(xié)調(diào)共享資源的使用，從而交出或獲得CPU執(zhí)行時(shí)間片的使用權(quán)。

總結(jié)一句話，希望對(duì)你與理解并發(fā)與并行有幫助，并發(fā)是看上去的并行，實(shí)際上的資源切換，并發(fā)目的是將資源利用能力最大化、最優(yōu)化。

Java 任務(wù)調(diào)度

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