AndroidCoder 浅谈并发编程(一)

前言

Android 开发者相较于Java 开发者来说，并发编程的使用没有很频繁，但对于框架编写或者阅读源码都必需要掌握并发编程知识，读懂 Android 系统源码对并发知识也有要求，另外并发编程相关知识也是面试的高频问题，所以掌握并发编程是非常必要。本篇文章开始，来聊聊并发编程。

文章概览

一些相关的基本概念

1. 并行和并发

先来熟悉一个例子，高速公路 LineA上面并排有6条车道，公路中间有个收费站，那么在某一时刻，每条车道的车同时通过收费站的，这种情况就是并行；车在单位时间内通过收费站的，这种情况可看做是并发。

在谈论并发的时须要加个单位时间，也就是单位时间内并发量是多少，离开单位时间其实是没有意义的。

并行:  ：指在同一时刻，多条指令在多个处理器上同时执行。

并发:  ：指在同一时刻只有一条指令执行，但多个进程指令被快速地轮转执行，使得在宏观上具有多个进程同时执行的效果，但实际上并不是同时执行的，只是把时间分成若干段，使多个进程交替地执行。

2. 进程和线程

大学里学过《操作系统》，对这两个概念一定不陌生。

进程是程序运行资源分配的最小单位，这里资源包括：CPU、内存空间、磁盘等, 同一进程中的多个线程共享进程中的全部系统资源，而进程间是相互独立的。进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。

进程是程序在计算机上的一次执行。当运行一个程序，就启动了一个进程。移动端打开一个APP，也是启动了一个进程。另一方面可以说，程序是死的、静态的，进程是活的、动态的。

进程可以分为系统进程和用户进程，用于完成操作系统各种功能的进程就是系统进程，它们就是处于运行状态下的操作系统本身，用户进程就是所有由用户启动的进程。

线程是 CPU 调度的最小单位, 它依赖于进程而存在，线程是 CPU 调度和分派的基本单位，它是比进程更小的、能独立运行的基本单位。线程与同属一个进程的其他线程共享进程所拥有的全部资源。

CPU核心数和线程数的关系

多核心:  是物理上的，单核、双核、多核，指的就是物理核心的数目。

多线程:  是逻辑上的，简单说就是模拟出的 CPU 核心数；

核心数和线程数的关系:  增加核心数目就是为了增加线程数, 因为操作系统是通过线程来执行任务的，正常情况下是1:1对应关系，也就是说六核CPU一般拥有六个线程。当然超线程技术会改变这个比例关系。

CPU时间片轮转机制

在平常开发的时候，一般并没有感觉到cpu核心数的限制，创建线程还有启动线程都比较顺畅，哪怕是在单核CPU上，为什么？因为操作系统提供了一套CPU时间片轮转机制。

时间片轮转调度是一种最简单、最公平且使用最广的算法,又称RR(Round-Robin，RR)调度。根据先进先出原则，排成队列，开始调度时，先将 CPU 分配给队首进程，让其执行一个时间段(称为：时间片)，时间片通常为 10-100ms 数量级，当执行的时间片用完时，会中断请求，调度程序据此来停止首进程的执行，并将其设置为队列末尾，然后把 CPU 重新分配给调整后队列的首进程，如此往复。

总结

并发编程是很大的一块知识点，因而涉及的技术点也多。熟悉了相关基本概念，对后续多线程及线程间通讯的学习是非常有必要的。打牢基础，才能从容不迫！