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主要是前6章的内容

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关于必发的基础

1. 为什么出现并行计算

摩尔定律在CPU的计算性能上的失效，使得从2005年开始不再追求单核的计算能力，关注于研究如何将多个独立的计算单元整合到单独的CPU中，就是所说的多核CPU。

摩尔定律内容为：每18个月到24个月，我们计算机性能能翻一番。

这个定律有效性超过半个世纪，在2004年之后遇到了障碍，因为制造工艺已经精确到了纳米级别。

虽然并行程序的设计个实现异常复杂，但是在图像处理和服务端程序中需要使用并行技术的，前者需要极大的计算量，特别是矩阵的计算，后者一方面是需要承受很大的用户访问量，一方面拥有更加复杂的业务模型。所以软件开发者必须学习之。

2. 同步与异步？并发与并行？临界区？阻塞与非阻塞？死锁饥饿活锁？

同步相当于在商店买冰箱，异步相当于网购冰箱。同步与异步通常用来形容一次方法调用，同步方法调用一旦开始，调用者必须等到方法调用返回后，才能继续后续的操作。异步调用更像一个消息传递，一旦开始，方法调用就会立即返回，调用者可以继续后续的操作，而异步调用会在另一个线程中真实执行。整个过程中，不会阻碍调用者的工作，对于调用来说，异步调用似乎是一瞬间完成的。

并发与并行都可以表示两个或者多个任务一起执行，但是侧重点有所不同，前者偏重于多个任务交替执行，而多个任务之间有可能还是串行的，并行是真正意义上的同时执行。实际上，如果系统内只有一个CPU，那么使用多进程和多线程任务，这些任务不可能是真实并行的，毕竟一个CPU只能执行一条指令，在这种情况下多进程或者多线程就是并发的，不是并行的，并行只可能出现在多核CPU中。

临界区用来表示一种公共资源或者说共享数据。每一次，只有一个线程可以使用它，一旦临界区资源被占用，其他线程要使用的话必须先等待

阻塞与非阻塞通常用来形容多线程的相互影响

饥饿指的是一个线程或者多个因为种种原因无法获得所需要的资源，导致一直无法执行，活锁指的是线程之间互相主动释放资源给对象，导致资源不断地在两个线程之间跳动，没有一个线程可以同时拿到所有资源正常执行

3. 并发级别有哪些？

由于临界区的存在，多线程之间的并发必须受到控制，根据控制并发的策略，可以把并发的级别分为阻塞，无饥饿，无障碍，无锁，无等待

4. 加速比以及两个定律结论

加速比为优化前系统耗时/优化后系统耗时

为了提高系统的速度，仅增加CPU处理器的数量并不一定能起到有效的作用，需要从根本上修改串行行为，提高并行化的模块比重，在此基础上合理的增加并行处理器数量，以最小的投入，得到最大的加速比。

如果可并行的代码所占的比例足够大，那么加速比就能随着CPU的数量线性增长

5. java内存模型JMM

产生的原因为定义一种规则，保证多个线程之间可以有效得正确地协同工作

  1. 原子性：一个操作是不可中断的。即使是在多个线程一起执行的时候，一个操作一旦开始，就不会被其他线程干扰。
  2. 可见性：一个线程修改了某个共享变量的值后。其他线程是否能够立即知道这个修改
  3. 有序性：程序执行时可能会进行指令重排，重排后的指令与原指令的顺序未必一致（指令重排可以保证串行语义一致，但是没有义务保证多线程间的语义也一致）一条指令的执行可以分为很多步骤，工程师发明了流水线技术来执行指令，有了流水线，CPU才能真正高效地执行，但是流水线害怕被中断，耗时长，怎么解决了，指令重排，这样就提高了CPU处理性能，确实带来了乱序的问题，但是这点牺牲是完全值得的
  4. 哪些指令不能重排:happen-before规则

java并行程序的规则

1.线程与进程的含义？

简单来说，电脑中.exe文件被加载后就是一个进程，进程是一个容器，里面有一个或者多个线程，线程之间可以协调工作也可能资源竞争。稍微专业的术语说就是，线程是轻量级的进程，是程序执行的最小单元，使用多线程而不是多进程取进行并发程序的设计，因为线程间的切换和调度的成本远远小于进程

2. 线程的初始化操作

包括新建一个线程，终止线程，线程中断，等待和通知，挂起和继续执行线程，等待线程结束和谦让

3. volatile关键字

当你用volatile声明一个变量时，就等于告诉虚拟机，这个变量极有可能会被某些程序或者线程修改，为了确保这个变量被修改后，应用程序范围内的所有线程都能够看到这个改动，虚拟机就改用特殊的手段，保证了这个变量的可见性等特点。

volatile关键字不能替代锁，它无法保证一些复合操作的原子性，它能保证数据的可见性和有序性

4. 分门别类的管理；线程组

在一个系统中，如果线程的数量很多，而且功能分配很明确，就可以把相同功能的线程放置在同一个线程组里面

5. 守护线程

守护线程是一种特殊的线程，他是系统的守护者，在后台默默地完成一些系统性地服务，比如垃圾回收线程

设置守护线程必须在线程启动之前设置

6. 线程优先级

优先级高的线程在竞争资源时会更加有优势，当然这是一个概率问题

7. synchronized关键字

并行程序开发的一个关注重点就是线程安全问题，高效率不能以牺牲正确性为代价

关键字synchronized有很多种用法，指定加锁对象，直接作用于实例方法，直接作用于静态方法

synchronized除了用于线程同步，确保线程安全外，还可以保证线程间的可见性和有序性

8. 隐蔽的错误

修复BUG是程序员日常的工作之一，如果程序出现错误，你看到了异常堆栈或者日志，应该感到开心，最怕的就是系统没有任何异常表现