并发编程是现代软件开发中一个非常重要的领域。它涉及到如何在多核处理器上高效地利用资源,以及如何在多个线程或进程之间协调工作。以下是一些关于并发编程的高级话题:

线程与进程

  • 线程:线程是轻量级的执行单元,共享进程的资源,如内存空间。
  • 进程:进程是系统进行资源分配和调度的基本单位,每个进程都有自己的内存空间。

同步机制

  • 互斥锁(Mutex):防止多个线程同时访问共享资源。
  • 信号量(Semaphore):用于控制对资源的访问数量。
  • 条件变量(Condition Variable):允许线程在某些条件满足时进行等待。

并发模型

  • Actor 模型:每个 Actor 都是一个独立的消息处理器,通过消息传递进行通信。
  • 共享内存模型:多个线程共享同一块内存空间,通过锁机制进行同步。

并发问题

  • 竞态条件(Race Condition):当多个线程同时访问共享资源时,可能会出现不可预测的结果。
  • 死锁(Deadlock):当多个线程互相等待对方持有的资源时,可能会陷入无限等待的状态。

实践建议

  • 使用并发框架:如 Java 的 ExecutorService,Python 的 threading 模块等。
  • 避免全局状态:尽量使用局部变量,减少共享资源的需要。
  • 合理使用锁:避免不必要的锁竞争,尽量减少锁的粒度。

并发编程

更多关于并发编程的内容,可以参考并发编程基础