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本文轉(zhuǎn)載自微信公眾號(hào)「安琪拉的博客」，作者安琪拉。轉(zhuǎn)載本文請(qǐng)聯(lián)系安琪拉的博客公眾號(hào)。

面試官：看你簡歷上寫，最近正在寫并發(fā)編程方面的博客，是吧?

安琪拉：閑來無事，看看閑書，寫寫段子，承蒙讀者厚愛，有此打算。

面試官：少跟我這拽文，“閑來無事”?阿里不用996嗎?

安琪拉：修福報(bào)，你知道嗎?..... 技術(shù)人的日常，能算996嗎?

面試官：算了算了，還是聊正題，你先跟我講講什么是并發(fā)?

安琪拉：并發(fā)就是存在兩個(gè)或多個(gè)線程，這些線程同時(shí)操作相同的物理機(jī)中的資源。

面試官：那并發(fā)跟并行有什么區(qū)別呢?

安琪拉：舉個(gè)生活中的例子就懂了：

你在打王者榮耀，這個(gè)時(shí)候女朋友找你視頻，你一直打完王者榮耀才接，說明你不支持并發(fā)(也不支持并行);

你在打王者榮耀，這個(gè)時(shí)候女朋友給你發(fā)了微信，你退出王者榮耀，回完微信再回到王者，微信和王者間來回切換，說明你支持并發(fā)，但不支持并行;

你在打王者榮耀，這個(gè)時(shí)候女朋友給你打電話，你邊打榮耀邊接電話，說明你支持并行。

并行的關(guān)鍵點(diǎn)是物理的“同時(shí)”，我們?cè)趩魏薈PU的時(shí)候，既能寫代碼也能聽歌，這個(gè)多線程實(shí)際是基于操作系統(tǒng)根據(jù)CPU時(shí)間片做的任務(wù)輪轉(zhuǎn)，是偽“同時(shí)”，只能說是并發(fā)，不能算并行，但是多核CPU可以支持每個(gè)核同時(shí)運(yùn)行任務(wù)，是真實(shí)的“同時(shí)”，是并行。

Erlang 之父 Joe Armstrong 畫了一張圖解釋了并發(fā)與并行的區(qū)別，Concurrent (并發(fā))，Parallel (并行)。

并發(fā)允許二隊(duì)小孩輪流使用咖啡機(jī)，并行是同時(shí)存在二臺(tái)咖啡機(jī)，二隊(duì)小孩同時(shí)使用，不沖突。

面試官：那高并發(fā)呢?你了解高并發(fā)嗎?

安琪拉：【心里想，該來的還是來了，要造火箭了】

你說High Concurrency(高并發(fā))是吧(先拽句英文)。

通常我們談?wù)摬l(fā)的時(shí)候，更多的關(guān)注點(diǎn)在于線程安全，但是討論高并發(fā)時(shí)，關(guān)注點(diǎn)不僅僅是線程安全問題，而是如何在短時(shí)間內(nèi)處理大量請(qǐng)求，保證系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間和吞吐量的可靠，更多關(guān)注的是穩(wěn)定性問題(SRE)，高并發(fā)涉及的是完整的系統(tǒng)知識(shí)，線程安全只是其中一小部分。

高并發(fā)是現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)中需要考慮的一個(gè)重要因素之一，通常來說，就是通過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計(jì)來保證系統(tǒng)能夠同時(shí)并行處理很多的請(qǐng)求。這就是大家常說的「 高并發(fā) 」。也就是說系統(tǒng)能夠在某一時(shí)間段內(nèi)提供很多請(qǐng)求，但是不會(huì)影響系統(tǒng)的性能。如果想設(shè)計(jì)出高可用和高性能的系統(tǒng)，就應(yīng)該從很多的方面來考慮，例如應(yīng)該從硬件、軟件、編程語言的選擇、網(wǎng)絡(luò)方面的考慮、系統(tǒng)的整體架構(gòu)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、算法的優(yōu)化、數(shù)據(jù)庫的優(yōu)化等等多方面。這其中的每一點(diǎn)展開來說都要說很多的知識(shí)，安琪拉會(huì)在后續(xù)課程更新這部分內(nèi)容。

面試官：那你跟我講講你們系統(tǒng)的QPS有多少?

安琪拉：大促場景能有個(gè)10W+的QPS，日常業(yè)務(wù)高峰期也有2W+，其他時(shí)間幾千。

其實(shí)對(duì)于大部分的系統(tǒng)，幾十、幾百很正常，QPS能過千的就已經(jīng)不低了，有的業(yè)務(wù)會(huì)有峰值，QPS穩(wěn)定過萬的系統(tǒng)實(shí)際中不多，所以大家日?？梢躁P(guān)注一下自己系統(tǒng)的QPS，這個(gè)問題面試經(jīng)常會(huì)問。

面試官：一般我們有什么工具可以模擬并發(fā)請(qǐng)求呢?

安琪拉：PostMan、Apache Bench(AB)、Jmeter，推薦使用Jmeter。

面試官：那你能寫段代碼，演示一下并發(fā)安全的問題嗎?

安琪拉：可以啊。筆遞給我一下，順便幫我拿下A4紙。

public class ConcurrencySafeTest { 
 
    private static int counter = 0; 
 
    public static void main(String[] args) { 
        //使用線程池 
        ThreadPoolExecutor threadPool = (ThreadPoolExecutor) Executors.newCachedThreadPool(); 
        //提交2000個(gè)任務(wù) 
        for(int i = 0; i < 2000; i++) { 
            threadPool.submit(new Add()); 
        } 
        threadPool.shutdown(); 
        System.out.println(counter); 
    } 
 
    static class Add implements Runnable { 
        @Override 
        public void run() { 
            counter++; 
        } 
    } 
} 

我們進(jìn)行計(jì)數(shù)操作，執(zhí)行2000次，預(yù)期的執(zhí)行結(jié)果應(yīng)該是2000，但是實(shí)際執(zhí)行結(jié)果如下：

1971 
1987 

因?yàn)椤恫l(fā)》系列是從基礎(chǔ)開始講的，上面的代碼部分內(nèi)容涉及到后面的一些內(nèi)容，比如線程池和線程的使用，這里只要大致了解并發(fā)的安全問題，后面會(huì)有詳細(xì)說明，后面面試官的問題作為擴(kuò)展閱讀。

面試官：看到你代碼中用了CachedThreadPool，那2000次任務(wù)執(zhí)行，CachedThreadPool 線程池創(chuàng)建了多少個(gè)線程?

安琪拉：答案是不確定，CachedThreadPool 緩存了線程(復(fù)用線程)，沒有讓任務(wù)排隊(duì)，來一個(gè)任務(wù)，要么復(fù)用已有線程處理，要么新建一個(gè)線程處理。那我們?cè)趺创_定線程池創(chuàng)建過多少個(gè)線程呢?可以加一段代碼打印出來。

如下:

private static int counter = 0; 
 
public static void main(String[] args) { 
//使用線程池 
ThreadPoolExecutor threadPool = (ThreadPoolExecutor) Executors.newCachedThreadPool(); 
//提交2000個(gè)任務(wù) 
for(int i = 0; i < 2000; i++) { 
threadPool.submit(new Add()); 
} 
threadPool.shutdown(); 
//打印最多使用線程數(shù) 
System.out.println("largestPoolSize:" + threadPool.getLargestPoolSize()); 
System.out.println(counter); 
} 

輸出結(jié)果如下：

第一次: 
largestPoolSize:11 
1937 
第一次: 
largestPoolSize:14 
1956 
第一次: 
largestPoolSize:31 
1970 

可以看到每次都不一樣，線程池之前有文章講過，這個(gè)系列后面還會(huì)深入講解。

關(guān)于 largestPoolSize, 注釋說明了，記錄線程池中最大的線程數(shù)。

/** 
* Tracks largest attained pool size. Accessed only under 
* mainLock. 
*/ 
private int largestPoolSize; 

面試官：看你代碼中寫了調(diào)用線程池的shutdown，那shutdown 和 shutdownNow 方法什么區(qū)別?

安琪拉：shutdown 是將線程池的狀態(tài)設(shè)置為SHUTWDOWN狀態(tài)，正在執(zhí)行的任務(wù)會(huì)繼續(xù)執(zhí)行下去，沒有被執(zhí)行的則中斷。而shutdownNow則是將線程池的狀態(tài)設(shè)置為STOP，正在執(zhí)行的任務(wù)則被停止，沒被執(zhí)行任務(wù)的則返回。

源碼對(duì)比：

//shutdown 
public void shutdown() { 
  final ReentrantLock mainLock = this.mainLock; 
  mainLock.lock(); 
  try { 
    checkShutdownAccess(); 
    //設(shè)置線程池狀態(tài)為SHUTDOWN 
    advanceRunState(SHUTDOWN); 
    interruptIdleWorkers(); 
    onShutdown(); // hook for ScheduledThreadPoolExecutor 
  } finally { 
    mainLock.unlock(); 
  } 
  tryTerminate(); 
} 

public List<Runnable> shutdownNow() { 
  List<Runnable> tasks; 
  final ReentrantLock mainLock = this.mainLock; 
  mainLock.lock(); 
  try { 
    checkShutdownAccess(); 
    //設(shè)置線程池狀態(tài)為STOP 
    advanceRunState(STOP); 
    interruptWorkers(); 
    //把隊(duì)列剩余等待執(zhí)行任務(wù)取出，返回 
    tasks = drainQueue(); 
  } finally { 
    mainLock.unlock(); 
  } 
  tryTerminate(); 
  return tasks; 
} 

面試官：線程池有哪幾種狀態(tài)?

安琪拉：5種，注意這里說的是線程池的狀態(tài)，不是線程的狀態(tài)。下面是線程池的狀態(tài)流轉(zhuǎn)圖：

本文是《并發(fā)》系列第一集，主要介紹了一些并發(fā)、并行、高并發(fā)的一些基礎(chǔ)概念，以及并發(fā)安全問題的案例，下一集講并發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)與優(yōu)勢(shì)和CPU多級(jí)緩存，以及一些內(nèi)存操作的指令，然后說Java內(nèi)存模型。

完整大綱參考：