并发编程

在讲解并发编程之前，必须理解 “串行”、“并行”、“并发” 的区别。

为了方便理解，使用如图21.1所示的示意图展示 “串行”、“并行”、“并发” 的区别。

所谓并发编程，指的是让一个 CPU 在某一个时间段内执行一个含有多个线程的程序，其中这些线程被这个 CPU 轮流穿插着执行。并发编程的优势在于当一个 CPU 执行含有多个线程的程序时，另一个线程不必等待当前线程被执行完毕后再被执行，进而提高了使用 CPU 的效率。

Figure 1. 图21.1 “串行” “并行” “并发” 的区别

并发编程具有 3 个特性：原子性、可见性和有序性。具体如下：

原子性。原子性是指在一个操作中，所有的子操作被看作一个整体；这个整体同时全部被执行，或者同时不被执行，并且这个整体在执行过程中，不能被挂起，直到被执行完毕。
可见性。可见性是指当一个线程修改了线程共享变量的值时，其他线程能够立即得知这个修改。
有序性。有序性是指按照编写代码的先后顺序执行某个程序。但是，为了提高性能，编译器和 CPU 可能不会保证代码的执行顺序与代码的编写顺序的一致性；Java 把这种情况称作 “指令重排”。

那么，为什么要学习并发编程呢？由于大数据时代的到来，使得高并发在程序开发过程中成为了常态。此外，并发编程也成为了程序开发人员的硬性要求。