本文介绍并发编程中的若干概念,实际上在笔者之前的文章中,已经介绍过很多概念。比如:并发与并行、同步与异步、锁与信号量等等。参考《并发编程专栏》,本文计息介绍一些相对深入一些的概念
为了方便大家理解,我们先看下面的这样一张图,我们可以把房子看作一个进程,每个房子里面的住户及其活动看作一个线程,饮水机、健身器材、厕所都属于共享资源。这里的共享资源实际就是临界区的概念,临界区的资源在同一时间只能被一个线程(住户)使用,所以一旦临界资源被占用,其他的线程(住户)能做的就只有等待。
比如,在一个出租房内,住户A占用了厕所,在他使用厕所的这段时间内厕所这个资源就是他独占的。如果住户B此时也想上厕所,就只能等待住户A上完厕所之后才可以继续使用该资源。
了解了临界区的概念之后,阻塞概念就好理解了。一个线程先占用了临界区的资源,此时如果其他的线程想使用临界区资源就必须等待。这种占用临界区资源,阻塞其他线程继续执行的情况就是线程阻塞(Blocking)。
然而说到非阻塞,一般说的就是是否对当前线程自己产生阻塞,比如:
饥饿:举个例子农民给小鸡喂食,如果有五只鸡每次都刚好给五只鸡的饲料量。无法避免的是有的鸡吃的量超过规划量,最总导致某一只鸡无法吃到足够的饲料。由于它无法迟到足够的饲料,它就比较瘦弱,抢食的能力弱。恶性循环,最终很可能被饿死。具体到编程层面,就是某一线程A的优先级比较低,然后优先级高的线程又经常占用资源不释放,线程A长期无法得到有效执行,处于饥饿状态。极端情况下,可能被饿死。
活锁:相对于死锁和饥饿,活锁是一种相对好的状态。大家在生活中肯定遇到过这样一种情况,你在楼梯拐角遇到一个同事,空间有限所以二人茬住了。你向左移动,你的同事也向左移动;你向右移动,你的同事也向右移动;所以你们两个人都无法向前移动,这就是一个典型的活锁。因为人是高智慧的动物,又都懂得礼让,所以对于人来说活锁的问题很好解决,只要其中一个人原地不动,另一个人动一下就过去了。但是多线程面对活锁的时候就没有那么智能了,有可能出现不断地释放资源(向左移)、占用资源(向右移)的循环中,即使最终活锁被解开,其资源开销及时间成本都是很大的。
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