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【Java_基础】并发、并行、同步、异步、多线程的区别

时间:2019-03-27 10:59:00      阅读:185      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

1.并发:在同一时间段,位于同一处理器上的多个开启但未运行完毕的进程,并发进程之间有两种关系,一种同步另一种互斥。 互斥:进程之间访问临界资源时相互排斥的现象

2.并行:位于多个处理器上的多个进程,同一时刻,各处理器上的进程同时执行。

3.同步:进程之间存在依赖关系,一个进程结束时的输出作为另一个进程开始的输入。具有同步关系的一组并发进程之间发送的信息称为消息或者事件。

4.异步:和同步相对,同步进程之间是顺序执行相互依赖的,而异步进程之间是同时执行彼此独立的。在等待某个事件的过程中继续做自己的事,不必等待这一事件完成后再工作,线程是实现异步的一个方式。

5.多线程:多线程是进程中并发运行的一段代码,能够实现线程之间的切换执行;
  异步和多线程:不是同等关系,异步是目的,多线程只是实现异步的一个手段,实现异步可以采用多线程技术或者交给其他进程来处理。

异步操作的本质:

所有的程序最终都会由计算机硬件来执行,所以为了更好的理解异步操作的本质,我们有必要了解一下它的硬件基础。 熟悉电脑硬件的朋友肯定对DMA这个词不陌生,硬盘、光驱的技术规格中都有明确DMA的模式指标,其实网卡、声卡、显卡也是有DMA功能的。DMA就是直接内存访问的意思,也就是说,拥有DMA功能的硬件在和内存进行数据交换的时候可以不消耗CPU资源。只要CPU在发起数据传输时发送一个指令给DMA,硬件就开始自己和内存交换数据,在传输完成之后硬件会触发一个中断来通知CPU数据传输完成。这些无须消耗CPU时间的I/O操作正是异步操作的硬件基础。所以即使在DOS这样的单进程(而且无线程概念)系统中,也同样可以发起异步的DMA操作。

线程的本质:

线程不是一个计算机硬件的功能,而是操作系统提供的一种逻辑功能,线程本质上是进程中一段并发运行的代码,所以线程需要操作系统投入CPU资源来运行和调度。

异步操作的优缺点:

因为异步操作无须额外的线程负担,并且使用回调的方式进行处理,在设计良好的情况下,处理函数可以不必使用共享变量(即使无法完全不用,最起码可以减少共享变量的数量),减少了死锁的可能。当然异步操作也并非完美无暇。编写异步操作的复杂程度较高,程序主要使用回调方式进行处理,与普通人的思维方式有些初入,而且难以调试。

多线程的优缺点:

多线程的优点很明显,线程中的处理程序依然是顺序执行,符合普通人的思维习惯,所以编程简单。但是多线程的缺点也同样明显,线程的使用(滥用)会给系统带来上下文切换的额外负担。并且线程间的共享变量可能造成死锁的出现。

适用范围:

  在了解了线程与异步操作各自的优缺点之后,我们可以来探讨一下线程和异步的合理用途。我认为:当需要执行I/O操作时,使用异步操作比使用线程+同步I/O操作更合适。I/O操作不仅包括了直接的文件、网络的读写,还包括数据库操作、Web Service、HttpRequest以及.Net Remoting等跨进程的调用。

  而线程的适用范围则是那种需要长时间CPU运算的场合,例如耗时较长的图形处理和算法执行。但是往往由于使用线程编程的简单和符合习惯,所以很多朋友往往会使用线程来执行耗时较长的I/O操作。这样在只有少数几个并发操作的时候还无伤大雅,如果需要处理大量的并发操作时就不合适了。

 

【Java_基础】并发、并行、同步、异步、多线程的区别

原文:https://www.cnblogs.com/leiblog/p/10605798.html

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