Java并发编程-为什么要并发

Posted 2020-11-02 victorwux

并发所带来的好处

1. 并发在某些情况（并不是所有情况）下可以带来性能上的提升

1） 提升对CPU的使用效率

　　提升多核CPU的利用率：一般来说一台主机上的会有多个CPU核心，我们可以创建多个线程，理论上讲操作系统可以将多个线程分配给不同的CPU去执行，每个CPU执行一个线程，这样就提高了CPU的使用效率。

　　提升访问I/O时CPU的利用率：当一个线程要在网上下载一些东西的时候，这个线程将处于阻塞状态，这时CPU就不会再为这个线程分配CPU时间了，而其他进程可以不受任何影响地获得CPU时间。反过来如果没有使用并发，当前面的指令申请I/O资源的时候，整个进程就被挂起了，即使CPU处于空闲状态后面的指令也不能被执行。

2） 降低系统的响应时间

 　　设想一个服务器同时有一万个用户访问，如果使用单线程，所有用户的请求就会进入到一个队列中排队，如果我恰巧是第9999个（从0开始数的）用户，那么我要等到前面9999个用户的请求都处理完成的时候服务器才会给我响应，我的用户体验将会非常的差。如果使用多线程处理就可以回避响应时间过长的问题，用户可以轮流使用CPU资源，用户可能没有始终占用系统，但是不论用户访问服务器的顺序如何，每个用户都可以很快得到用户的响应。

3）提升系统的容错能力

　　一个线程可以不受其他线程的干扰独立运行，如果某个线程的代码里出现了Bug，这个线程可能抛出异常退出了，这时候其他线程可以不受任何影响继续执行。

2. 方便编写代码——仿真

　　英雄联盟这个游戏应该很多人都听说过，这是一款在商业上很成功的5V5对战游戏，这个游戏里面有一个很“经典”的游戏模式：人机对战。5个电脑控制的英雄就是用至少（这个至少只是为了严谨而已）5个线程实现的。5个英雄仿佛都有自己的想法，以下就是它大致的策略伪代码：

 

　　每个线程各自执行自己的策略，他们之间也可以通过线程之间交互实现各个英雄之间的技能配合。如果使用单线程实现5个英雄的策略则异常的艰难。

并发的弊端

　　编写并发代码容易出错，多线程并发运行给执行过程带来了很多不确定性，因为只有同一个线程内部代码的执行顺序是固定的，而不同线程之间的代码执行顺序无法确定。当多个线程之间互相干扰时，问题就会接踵而至。编写多线程代码时，如果没有考虑全面很容易产生概率性的、难以复现的Bug。

　　系统进行线程上下文切换时会消耗少量的系统资源，例如在边写作业边玩手机的时候，在拿起笔和拿起手机的操作需要占用时间，回想刚才做题的时候的思路也有占用时间，如果先写完作业再专心玩手机可能会取得更好的效果。

总结

　　并发并不是完美的，是否使用并发也要结合实际情况权衡利弊。随着CPU核心和系统的用户数量的增长，多线程的应用越来越广泛。在绝大多数情况下多线程所带来的弊端在其优点面前都显得微不足道。