并发与并行同步或异步

蔚落 2021-09-23 14:32 360阅读 0赞

## 并发与并行 ##

我们都知道，程序猿是一种逻辑性极强的生物，他们不擅言辞，不擅表达，但是他们能够用一种神秘的语言与机器进行沟通，知道怎么让机器听他们的。机器是线性思维，为了能够更高效的与机器沟通，程序猿主动或被动或潜移默化的转变思维模式，思维逐渐变得线性。最直观的表现就是，程序猿一次只能做一件事情，如果同时做多件事情，他们就会感觉不安，内心不够自信，我们戏称单线程生物。这其实是与机器微观世界有一定的契合度。

早期，机器硬件资源不足：内存不够、CPU运行效率低，只能一个一个执行程序，有人占着CPU，其他的就别着急，慢慢等着，一旦CPU被释放，各凭本事，谁抢到算谁的，当然也有通过排队方式的。

后来，发现这种方式不够公平，有的程序运行时间长，长达几分钟，有的运行时间短，可能几毫秒就完事，结果几毫秒的程序需要等待几分钟的程序执行完，于是并发就出现了。既然都想用CPU，那就限定用的时间，称之为时间片，还是抢CPU，谁抢到谁就执行，但是只能运行规定的时间，超过时间，主动让出CPU。这样大家就都能够公平运行了。

再后来，随着技术发展，CPU不再只有一个，那就多个程序一块执行。就像多条车道，每条车道上都可以行驶，这就是并行。

随着同时执行的程序逐渐增多，抢夺资源和等待资源的情况越来越多，一个程序占着CPU，但是需要等待另外一个资源。于是就这么干等着，直到拿到资源。这是严重浪费CPU资源，因为不是每个占有CPU的程序，都在100%工作。于是就有了监工，既然你得等，那到哪都是等，先休息下，等下个时间片你再来看看资源够不够，够了就执行，不都再继续等。

但是这样也不好，也浪费了检查资源的时间。那就索性睡觉，等资源好了，叫醒你，你再来抢CPU。

## 同步或异步 ##

机器世界的运行规则，就是程序猿代码中的规则。

比如一个下单逻辑，我们需要生成订单、锁定库存、生成支付单，支付完成后，我们需要修改订单状态、减库存、修改支付单状态、核销积分、生成待发单。。。这一系列的过程涉及N多个业务，也会涉及N多个服务（微服务嘛），如果一味等等待，势必造成很多的浪费，比如，生成订单时等锁定库存的方法程序，但是成千上万甚至上百万的商品，找到指定的商品，锁定库存信息，费时费力。

最简单的方式是，生成订单，然后生成一条消息，告诉库存服务，这个商品该锁库了，赶紧的。订单服务没有一丝的延迟，用户响应及满意度得到提升。

这是异步的场景之一，属于业务异步。

还有一种情况属于程序异步。

最典型的是Netty中的异步网络编程，一个网络请求过来，Netty不是傻乎乎的等着这个一步一步的处理，而是网络请求处理器把请求包往后一扔，告诉后面的小弟，你们自己处理哈，然后就继续等着接收其他的请求。然后小弟们把请求处理完之后，告诉前面的网络请求处理器，再把响应发送给请求者。

JDk8中也增加了很多异步编程的特性，比如CompletableFuture。

同步编程和异步编程就好比领导安排工作：有时候，他会盯着你干，知道结束，这是同步；有时候，他只是说明工作内容，你自己干，干完之后，向领导汇报。

异步编程是对资源的合理利用与编程技巧，越来越多的程序猿及公司开始重视异步编程。

推荐一本书：《Java异步编程实战》，这是一部全面解析Java异步编程的著作，针对各种常见异步编程场景，从编程语言、开发框架等角度深入讲解了异步编程的原理和方法。作者是淘宝的资深Java技术工程师，在Java异步编程、并发编程领域有深厚的积累。