爲什麼需要並行？
1. 業務要求
爲了讓用戶有幹好的產品使用感受，如ajax的異步請求，通過異步的執行讓程序給用戶帶來的體驗更加完美
2. 性能
例如一個分析數據的任務一個線程需要20秒鐘，10個線程並行處理可能3秒鐘就可以分析完成，爲了更快的響應的速度更好的性能我們使用並行
3.摩爾定律的失效
預計18個月會將芯片的性能提高一倍
Intel CEO Barret單膝下跪對取消4GHz感到抱歉
在2004年秋季，Intel宣佈徹底取消4GHz計劃
雖然現在已經有了4GHZ的芯片，但頻率極限已經逼近
10年過去了，我們還停留在4GHZ
頂級計算機科學家唐納德·爾文·克努斯說過：在我看來，這種現象(併發)或多或少是由於硬件設計者已經無計可施了導致的，他們將摩爾定律失效的責任
並行編程的幾個重要的概念
同步（synchronous）和異步（asynchronous）
同步，可以理解爲在執行完一個函數或方法之後，一直等待系統返回值或消息，這時程序是出於阻塞的，只有接收到返回的值或消息後才往下執行其他的命令。
異步，執行完函數或方法後，不必阻塞性地等待返回值或消息，只需要向系統委託一個異步過程，那麼當系統接收到返回值或消息時，系統會自動觸發委託的異步過程，從而完成一個完整的流程。
併發（Concurrency）和並行（Parallelism）
併發和並行都可以是很多個線程，就看這些線程能不能同時被多個cpu執行，如果可以就是並行，而併發是多個線程用一個cpu輪流切換着執行
臨界區
臨界區用來表示一種公共資源或者說是共享數據，可以被多個線程使用。但是每一次，只能有一個線程
使用它，一旦臨界區資源被佔用，其他線程要想使用這個資源，就必須等待。
阻塞（Blocking）和非阻塞（Non-Blocking）
阻塞和非阻塞通常用來形容多線程間的相互影響。比如一個線程佔用了臨界區資源，那麼其它所有需要
這個資源的線程就必須在這個臨界區中進行等待，等待會導致線程掛起。這種情況就是阻塞。此時，如
果佔用資源的線程一直不願意釋放資源，那麼其它所有阻塞在這個臨界區上的線程都不能工作。
非阻塞允許多個線程同時進入臨界區
死 鎖（Deadlock）、飢餓（Starvation）和活鎖（Livelock）
死 鎖
是指兩個或兩個以上的進程（或線程）在執行過程中，因爭奪資源而造成的一種互相等待的現象，若無外力作用，它們都將無法推進下去。此時稱系統處於死鎖狀態或系統產生了死鎖，這些永遠在互相等待的進程稱爲死鎖進程。
產生死鎖的條件：
互斥條件：
線程對資源的訪問是排他性的，如果一個線程對佔用了某資源，那麼其他線程必須處於等待狀態，直到資源被釋放。
請求和保持條件：
線程T1至少已經保持了一個資源R1佔用,但又提出對另一個資源R2請求，而此時，資源R2被其他線程T2佔用，於是該線程T1也必須等待，但又對自己保持的資源R1不釋放。
不剝奪條件：
線程已獲得的資源，在未使用完之前，不能被其他線程剝奪，只能在使用完以後由自己釋放。
環路等待條件：
在死鎖發生時，必然存在一個“進程-資源環形鏈”，即：{p0,p1,p2,...pn},進程p0（或線程）等待p1佔用的資源，p1等待p2佔用的資源，pn等待p0佔用的資源。（最直觀的理解是，p0等待p1佔用的資源，而p1而在等待p0佔用的資源，於是兩個進程就相互等待）
飢餓
是指如果線程T1佔用了資源R，線程T2又請求封鎖R，於是T2等待。T3也請求資源R，當T1釋放了R上的封鎖後，系統首先批准了T3的請求，T2仍然等待。然後T4又請求封鎖R，當T3釋放了R上的封鎖之後，系統又批准了T4的請求......，T2可能永遠等待。
活鎖
電梯遇人，是指線程1可以使用資源，但它很禮貌，讓其他線程先使用資源，線程2也可以使用資源，但它很紳士，也讓其他線程先使用資源。這樣你讓我，我讓你，最後兩個線程都無法使用資源。
併發級別
阻塞
當一個線程進入臨界區後，其他線程必須等待無障礙
無障礙是一種最弱的非阻塞調度
自由出入臨界區
無競爭時，有限步內完成操作
有競爭時，回滾數據
無鎖
是無障礙的
保證有一個線程可以勝出
無等待
無鎖的
要求所有的線程都必須在有限步內完成
並行的2個重要定律
阿姆達爾定律 Amdahl
加速比定義：加速比 = 優化前系統耗時/優化後系統耗時
Tn = T1（F+1/n(1-F)）
F串行比例 1-F 並行比例
n處理器個數
加速比 = T1/Tn 優化前耗時/優化後耗時
1/(F+1/n(1-F))
加速比=優化前系統耗時/優化後系統耗時=500/400=1.25
結論：增加CPU數量並不一定能起到有效的作用，提高系統內可並行的模塊比重，合理增加並行處理器數量，才能以最小的投入，得到最大的加速比
古斯塔夫森定律 Gustafson
執行時間 ：a + b a 串行時間 b並行時間
總執行時間 a+nb n處理器個數
加速比 (a+nb)/(a+b)
定義 F=a/(a+b)串行比例
加速比：n-F(n-1)
結論：只要有足夠的並行化，那麼加速比和CPU個數成正比
JMM的一些概念
1.原子性，指一個操作是不會中斷的並且不會受別的線程干擾，並且要麼成功要麼失敗，原子性體現最多的是數據庫的事務，java中也會有類似的問題，例如在32位的java虛擬機中long類型是64位的如果多個線程同時併發去寫一個long類型就會出現一個線程的操作被另外的線程覆蓋，這說明操作是非原子的
2.可見性，在串行操作系統中，由於cpu指令是串行運行的，不會出現可見性問題，在多核計算器中，由於某些變量是共享的，所以就會出現多個cpu同時改了某個共享變量但這個變量副本沒有及時同步到主存中，造成數據可見性存在問題，也就是一個線程去觀察另外一個線程的變量，看到的值是不準確的
3.有序性，cpu指令執行的時候爲什麼會出現順序和我們看到的代碼不一致了，原因是cpu指令進行了優化，運用了統籌學的方法，中間消除等待，提高效率，cpu會選擇最省時的指令運行順序，所以多線程中cpu指令執行順序和代碼的順序是不一致的
4.先行發生的幾個原則
- 程序次序法則：線程中的每個動作A都happens-before於該線程中的每一個動作B，其中，在程序中，所有的動作B都能出現在A之後。
- 監視器鎖法則：對一個監視器鎖的解鎖 happens-before於每一個後續對同一監視器鎖的加鎖。
- volatile變量法則：對volatile域的寫入操作happens-before於每一個後續對同一個域的讀寫操作。
- 線程啓動法則：在一個線程裏，對Thread.start的調用會happens-before於每個啓動線程的動作。
- 線程終結法則：線程中的任何動作都happens-before於其他線程檢測到這個線程已經終結、或者從Thread.join調用中成功返回，或Thread.isAlive返回false。
- 中斷法則：一個線程調用另一個線程的interrupt happens-before於被中斷的線程發現中斷。
- 終結法則：一個對象的構造函數的結束happens-before於這個對象finalizer的開始。
- 傳遞性：如果A happens-before於B，且B happens-before於C，則A happens-before於C
以上是總結的java多線程的一些基礎概念，以後的文章會對每種概念進行分析