Java并发

Java并发（concurrency）快速入门，想吗？

1. 概述

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照例先啰嗦几句。
编程是一门艺术，而并发式编程晚于程序语言出现的，并且可以说是计算机问世至今无法取代的艺术精品。
在很久之前没有多核处理器的时候，程序员也好，科研人员也罢，无不在疯狂的攫取着单核处理器的潜在价值，直到单核处理器性能已经被榨取的差不多了，多核处理器的研究才开始再次被提上日程，这时候，另一个概念开始出现并崛起——并行。

NOTE:
并发是多个程序宏观上同时在推进，而并行则是讲究微观上多个程序同时推进，实现并行需要多个处理器（多核处理器）。
与类型变量和类型参数相似，很多程序员将并发和并行混为一谈，并不多加区分。

并发的内容其实有很多，仅一篇文章肯定是讲不了太多内容的，所以本文侧重于并发编程的入门，日后逐渐提高深度，主要大纲如下：

1. 并发快速入门
2. 线程间协同（Synchronized）工作
3. 锁（Lock）
4. 原子变量（Atomic Variables）
5. 线程池（Thread Pools）

期间的细枝末节就暂不在此赘述了，直接开始本文的内容了。

2. 创建一个多线程程序

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2.1 Thread和Runnable

Thread和Runnable都能完成多线程，但是后者用的较为广泛，原因则先不说，先解读这俩玩意儿：

1. Thread是一个类，通过继承该类可以直接实现线程的创建和管理new SubThread( )，也可以用以作为executor的传入参数。
2. Runnable是一个接口，内部只有一个run( )方法，需要通过创建Thread类对象来实现new Thread(new Runnable( )) 线程的创建和管理。

讲到这儿，原因就已经清楚了，Java是单继承模式，这意味着一旦继承了其他类（Thread类），便不能再继承Thread类（其他类），而Java却是可以实现多个接口的，多实现一个少接口或是少实现一个接口，问题不大。

2.2 线程的创建及运行

知道Thread类和Runnable接口还不够，通过一个例子了解具体的创建方法：
示例程序

public class SubThread extends Thread {    private int i;    public SubThread(int i) {        this.i = i;    }    public void run() {        System.out.println("Thread " + this.i + " has created!");    }    public static void main(String[] args) {        new SubThread(1).start();        new SubThread(2).start();    }}

在本段程序中，采取直接继承Thread类的方法进行线程的创建和管理，new SubThread() 为实例化本类对象，也即创建了一个线程，start() 则是启动该线程的方法。
另外，在运行时会发现run方法打印的值顺序每次都可能不同，这是由于并发是多个程序宏观上的推进，但实际上由于共享处理器，处理器的调度算法决定如何分配CPU的时间片到各个线程。过程如图：

示例程序

public class NewRunnable implements Runnable {    private int i;    public NewRunnable(int i) {        this.i = i;    }    public void run() {        System.out.println("Thread " + this.i + " has created!");    }    public static void main(String[] args) {        new Thread(new NewRunnable(1)).start();        new Thread(new NewRunnable(2)).start();//需要通过创建Thread类对象，并将实现了Runnable接口的类对象作为参数传递给Thread(Runnable target)构造器    }}

通过这段程序就可以看出实现Runnable接口的类是如何创建新的线程，以及创建方式与继承Thread类的创建方式有什么不同了。
还有一种使用匿名内部类的方式

new Thread(new Runnable() {            public void run() {                System.out.println("you");            }        }).start();

2.3 简单同步机制

感觉话是不是多了点？不过似乎是没什么废话吧……
在上文的示例中可以看到有一个实例域 i，假如对某个实例对象的实例域进行运算，如自增，自减运算，会不会出现什么问题呢？比如说自增，自减在两个不同的方法中，而两个不同的线程又同时调用出现调用这两个方法的情况，最后i的值是多少，是不是所预期的结果？
答案很显然，不一定。前文表述过，并发程序是交叉执行的，也就是说如果有一个打印操作需要在自增之后自减之前，但是由于线程运行的不受控，所以可能会出现在自增和自减操作执行结束后才开始进行打印操作，结果非预期，但是synchronized方法却可以简单有效的规避这种问题。

public class SynchronizedCounter {    private int c = 0;    public synchronized void increment() {        c++;    }    public synchronized void decrement() {        c--;    }    public synchronized int value() {        return c;    }}

同一个实例对象是禁止同时调用多个synchronized修饰的方法的，如此便避免了之前所提到的问题。

3. 总结

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没有这个总结，总感觉有些奇怪。
并发绝不仅仅是Java语言独有的，本文仅针对Java语言进行一个简单的介绍，浏览完本文，创建一个简单的多线程的程序，还不是手到擒来的事情嘛，在这一点上，笔者还是能打包票的。

前文所列的主要纲要日后会继续深入完善并补上博文链接，以供日后的阅读。