1. 为什么要用到并发

**并发编程的形式可以将多核CPU的计算能力发挥到极致，性能得到提升。**
在一些特殊的业务场景下先天的就适合于并发编程。比如在图像处理领域，一张1024*768像素的图片，包含达到78万6千多个像素。即时将所有的像素遍历一遍都需要很长时间，面对如此复杂的计算量就需要充分利用多核的计算的能力。又比如，当我们在网上购物时，为了提升响应速度，需要拆分、减库存、生成订单等等这些操作，就可以进行拆分利用多线程的技术完成。**面对复杂业务模型，并行程序会比串行程序更适应业务需求，而并发编程更能吻合这种业务拆分。**正是因为这些优点，使得多线程技术能够得到重视，也是一名CS学习者应该掌握的:
* 充分利用多核CPU的计算能力
* 方便进行业务拆分，提升应用性能

2. 并发编程有哪些缺点

多线程技术有这么多得好处，难道就没有一点缺点么，就在任何场景下就一定适用么？很显然不是。

2.1. 频繁的上下文切换

时间片是CPU分配给各个线程的时间，因为时间非常短，所以CPU不断通过切换线程，让我们觉得多个线程是同时执行的，时间片一般是几时毫秒。而每次切换时，需要保存当前的状态，以便能够进行恢复先前状态，而这个切换是非常损耗性能，过于频繁反而无法发挥出多线程编程的优势。通常减少上下文切换可以采用无锁并发编程，CAS算法，使用最少的线程和使用携程。
* 无锁并发编程:可以参照concurrentHashMap锁分段的思想，不同的线程处理不同段的数据，这样在多线程竞争的条件下，可以减少上下文切换的时间。
* CAS算法:利用Atomic下使用CAS算法来更新数据，使用了乐观锁，可以有效的减少一部分不必要的锁竞争带来的上下文切换。
* 使用最少的线程:避免创建不需要的线程，比如任务很少，但是创建了很多的线程，这样会造成大量的线程都处于等待状态。
* 协程:在单线程里实现多任务的调度，并在单线程里维持多个任务间的切换。
由于上下文切换也是个相对比较耗时的操作，所以在"java并发编程的艺术"一书中有过一个实验，并发累加未必会比串行累加速度要快。

2.2. 线程安全

多线程编程中最难把握的就是临界区线程安全问题，稍微不注意就会出现死锁的情况，一旦产生死锁就会造成系统功能不可用。
通常，可以使用如下方式避免死锁的情况:
* 避免一个线程同时获得多个锁。
* 避免一个线程在锁内部占有多个资源，尽量保证每个锁只占用一个资源。
* 尝试使用定时锁，使用lock.tryLock(timeOut),当超时等待时当前线程不会阻塞。
* 对于数据库锁，加锁和解锁必须在一个数据库连接里，否则会出现解锁失败的情况。
所以，如何正确的使用多线程编程技术有很大的学问，比如如何保证线程安全，如何正确理解由于JMM内存模型在原子性、有序性、可见性带来的问题，比如数据脏读、DCL等这些问题。

3. 应该了解的概念

3.1 同步VS异步

同步和异步通常来形容一次方法调用。同步方法调用一开始，调用者必须等待被调用的方法结束后，调用者后面的代码才能执行。而异步调用，指的是，调用者不用管被调用方法是否完成，都会继续执行后面的代码，当被调用的方法完成后会通知调用者。比如，在超市购物，如果一件物品没了，你得等仓库人员跟你调货，直到仓库人员跟你把货物送过来，你才能继续去收银台付款，这就类似同步调用。而异步调用了，就像网购，你在网上付款下单后，什么事都不用管了，该干嘛就干嘛了，当货物到达后你收到通知去取就好。

3.2 并发与并行

并发和并行是十分容易混淆的概念。并发指的是多个任务交替进行，而并行则是指真正意义上的"同时进行"。实际上，如果系统内只有一个CPU，而使用多线程时，那么真实系统环境下不能并行，只能通过切换时间片的方式交替进行，而成为并发执行任务。真正的并行也只能出现在拥有多个CPU的系统中。

3.3 阻塞和非阻塞

阻塞和非阻塞通常用来形容多线程间的相互影响，比如一个线程占有了临界区资源，那么其他线程需要这个资源就必须进行等待该资源的释放，会导致等待的线程挂起，这种情况就是阻塞，而非阻塞就恰好相反，它强调没有一个线程可以阻塞其他线程，所有的线程都会尝试地往前运行。

3.4 临界区

临界区用来表示一种公共资源或者说是共享数据，可以被多个线程使用。但是每个线程使用时，一旦临界区资源被一个线程占有，那么其他线程必须等待。