什么是并发?

并发是指在同一时间段内处理多个任务的能力,常见于多线程或多进程编程。通过合理设计,可以显著提升程序性能与响应速度。

  • 线程:轻量级进程,共享同一内存空间(例如:线程_并发)
  • 进程:独立运行的程序实例,拥有独立内存(例如:进程_并发)
  • 协程:用户态线程,通过协作切换执行上下文(例如:协程_并发)

实现并发的关键技术

  1. 线程池:复用线程资源,减少创建销毁开销

    线程池示意图

  2. 同步机制

    • 使用锁(互斥量)避免竞态条件
      锁的原理
    • 通过条件变量实现任务等待与通知
    • 利用原子操作保障数据一致性
  3. 异步编程

    • 基于事件循环(如Node.js)
    • 使用Promise/Future模式
    • 结合通道(channel)进行通信

编程实践建议

优先使用高级并发工具

  • Java的CompletableFuture
  • Python的asyncio
  • Go语言的goroutine与channel

⚠️ 避免常见陷阱

  • 死锁(Deadlock)
  • 活锁(Livelock)
  • 线程饥饿(Thread Starvation)

扩展阅读

如需深入了解并发模型设计,请访问[/concurrency_guide/advanced]。对于实际案例分析,可参考[并发编程实战]路径中的具体实现。