并发编程的一点思考

并发编程可以总结为3个核心问题：

• 分工：指的是如何高效的拆解任务并分配给线程
• 同步：指的是线程之间如何协作
• 互斥：则是保证同一时刻只允许一个线程访问共享资源

JavaSDK并发包很大部分都是按照这三个维度组织的：

进一步的，个人理解，三大核心问题又可以聚焦于2大点：

• 管程（synchronized、SDK里的各种Lock）解决同步互斥问题
• 线程池（CompletableFuture、Fork/Join）实现分工并行

抓住这2点，就可以由点及线，把整个并发编程体系串联起来。个人理解，其实线程池部分严格说来应该属于并行编程。

ps.并发 VS 并行 ？

• 并发，指的是某一时间段内，单核CPU多任务处理，因为线程调度切换使得看起来是同时执行多任务一样，实际上某一时间只有一个线程运行。
• 并行，指的是多CPU情况下，同一时间点多个线程同时运行。

管程

管程是一把解决并发问题的万能钥匙。所谓管程，指的是管理共享变量以及对共享变量的操作过程，让他们支持并发。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。

在管程模型里，共享变量和对共享变量的操作是被封装起来的，当多个线程同时试图进入管程内部时，只允许一个线程进入，其他线程则在入口等待队列中等待。 ----解决了互斥
条件变量和等待队列的作用----解决线程同步问题

• 多个线程同时试图进入管程内部时，只允许一个线程进入，其他线程则在入口等待队列中等待（处于阻塞状态）。
• T1线程进入后，检查条件变量A,如满足，则执行。如不满足，T1 需要调用 A.wait()进入条件变量A的等待队列（释放了锁，处于无限等待状态/有限时等待状态），进入之后，允许其他线程进入管程。
• 另外一个线程 T2 执行成功之后，如果条件A对于线程 T1 来说已经满足了，此时线程 T2 要通知 T1，线程 T2 需要调用 A.notifyAll() 来唤醒 A 等待队列中的线程,当这些线程得到通知后，会从等待队列里面出来，但是出来之后不是马上执行，而是重新进入到入口等待队列里面去竞争锁，线程是否竞争到锁与线程在等待队列中的先后位置是否相关，又产生了非公平锁和公平锁之区分。

java语言内置的管程（synchronized）对 MESA 管程模型进行了精简。MESA 模型中，条件变量可以有多个，synchronized只有一个条件变量，只支持非公平锁。
正是由于synchronized的局限性，才有了JUC包中的各种lock，JUC包中的AQS就是对MESA管程的实现，然后基于AQS延伸开发出了各种lock和并发工具类，其核心思想的源头都是管程！

线程池

降低延迟，提高吞吐量

线程池基本原理：美团的这篇文章讲的很好---Java线程池实现原理及其在美团业务中的实践

多线程优化性能的目标说白了就是2点，降低延迟，提高吞吐量，具体做法就是串改并，串行转换成并行的过程中，一定会涉及到异步化。异步化，是并行方案得以实施的基础。

• 简单的并行任务-----------------------------------------> 线程池 +Future

• 任务之间有聚合关系(AND 聚合/OR 聚合)--------------------> CompletableFuture （强烈推荐使用！！！）

• 分治 -------------------------------------------------> Fork/Join （适合处理一些特殊场景，并行计算 海量数据处理）

一些线程池的骚操作：
美团动态线程池
按某个维度顺序执行任务的线程池
内存安全的阻塞队列
原生线程池拒绝策略的bug