【青鸟飞扬教育】并发编程常用术语通俗解释

今天来讲讲并发编程常用术语的通俗解释

并发

同时做多件事情。

这个解释直接表明了并发的目的，例如编写客户端程序，在后台查询数据库数据时，需要对用户的输入请求进行响应；在编写服务的程序时，可以同时响应多个用户的请求。

可以说只要产品需要同时做多件事情，那么就需要并发。

通俗地讲，程序能够同时处理多个任务就称为并发。

在谈论并发的时候，有的朋友总会想起多线程，这里有必要声明一下，并发包含多线程，多线程是并发的一种实现方式。

并行

把正在运行的多个任务，分割成小块，分配给多个线程同时运行。

现代计算机一般都是多核的，把所有任务只交给一个核显然是不合理的。

举例来说，如果计算机是4核的，有4个任务要同时执行，则每个核跑一个任务。

同步&异步

同步，按顺序执行，发起请求后，需要等待结果返回后才返回。

而对于线程间同步，线程的运行顺序并不是有序的，它是由操作系统进行管理的，想要数据保持一致，线程必须挂起并等待其他线程执行完毕。

例如，如果两个线程试图同时写入同一个变量，结果是不可知的，所以必须使用同步。而实现同步的方式可以用互斥量。

异步，不按顺序执行，发起请求后，可以立即返回，不需要等待结果返回后才返回。

以下是关于多线程的一些术语解释

高级接口&低级接口

在C++标准库、Qt或其它语言的标准库都提供了并行开发的高级接口，我们应尽量避免使用低级接口，使用高级接口可以很方便的处理并行开发，且上手简单，逻辑清晰，性能高效。

高级接口一般有像标准库中的future、promise，Qt中的QFuture、QFutureWatcher等。低级接口有thread、QThread、QRunnable、QMutex等。

如果你还在使用低级接口，若不是什么必需条件，那最好切换使用高级接口吧。

线程安全

线程调用函数，如果这个函数只修改局部变量，或是有序修改共享区数据，则我们说这个函数就是线程安全的。如果是类中的方法，我们就说这个类是线程安全的。

多线程之所以复杂，是因为要同时访问或修改共享资源，所以可以认为如果函数不对共享资源操作，或安全操作，则该函数是线程安全的。

互斥量

当多个线程同时访问公共资源时，可以使用互斥量，谁先抢到锁，谁就可以访问公共资源，待锁释放后，其他线程才可以再次抢锁。

下图是A先获得了锁进入房间，BCD都必须在门外等候，只有A从房间出来，释放锁后，BCD才可以重新抢占。

互斥量

7信号量

信号量是更一般化的互斥量。一个互斥量只能被锁定一次，但是一个信号量可以被锁住多次。信号量通常用于保护一定数量的相同资源。

电影院选座

信号量的一个很好的例子是电影院选座。

• 一个信号量被初始化为电影院里的座位数量，如上图为5个座位数。
• 第1个人获取座位数1（可用信号量个数变为4），成功（黄色）
• 第2个人获取座位数2（可用信号量个数变为2），成功（蓝色）
• 第3个人获取座位数3，失败，因为可用的信号量已经剩余2个了。
• 如果第3个人想要获取到3个座位，则必须等待其他人释放掉信号量个数，可用的信号量数大于等于3才可以

信号量可以运用在餐厅订座，车票订座等场景

8 死锁

两个或两个以上的线程，彼此竞争资源而造成的一种彼此阻塞的现象。

死锁

蓝色的钥匙被锁到箱子A中，黄色的钥匙被锁到箱子B中，出现死锁