所謂的併發，一般是指基於多處理器硬件環境的，允許系統在同一時刻執行多件不同的任務邏輯，在單處理器硬件環境下，一般是按照時間片輪轉的調度方式，實現宏觀意義上的併發，而事實上，在同一個時間點上，仍然只有一件任務在運行，我習慣把這種併發看成“僞併發”，以下所講的併發臨界資源管理，是基於多CPU硬件環境的。即在同一時刻，正在運行的不同CPU可能會訪問一些共用的資源，而臨界資源管理需要做的就是保證，這些資源的讀寫操作不能陷入死鎖以及，各線程獲得的資源都是最新的。
在提到併發之前，我得提到一個基礎問題，那就是，程序在運行時，爲了加快系統的運算速度，臨時數據一般是放在CPU緩存（Cache）中的，而不同的線程佔有一段不同的Cache，所以這裏就涉及到一個問題，即對共享資源而言，如何保證所有線程讀寫的同步。這就是併發所要解決的臨界資源管理問題的來由。java併發解決這個問題都是基於以下原理：保證每個線程對共享資源的寫操作都是獨佔式的，且將發生改變的共享資源寫回到主存（memory）中，基於緩存一致性規則，系統所有Cache中的相同共享資源值將全部過期失效，其他線程的讀操作被迫從主存中去取值了。（硬件實現，就不細說了）
一. Java多線程的實現
Java中從語言上實現多線程是通過實例化Thread類，調用實例start()方法，執行其run（）方法所定義的任務來實現的。
得到我們自己的Thread實例，一般有兩種方式，一是讓自己的任務類繼承Thread父類，並覆寫其run方法，最後實例化這個任務類，調用start()方法，啓動線程。
另一種方法是任務類繼承Runnable接口，並實現其run()方法，通過Thread myThread = new Thread(myRunnable)，傳入該Runnable實例作爲構造器參數，從而獲得Thread實例，調用start()方法，啓動線程。這種方式較爲常用。
以上提到的兩種方式，都需要顯示獲得Thread類的實例，並針對每單個Thread進行操作與管理。但在所需構建的線程較多時，這種方式便顯得較爲繁瑣，因爲對系統資源的佔用與釋放問題都交給了我們的設計者，所以Java中也提供了類似線程池的管理方式來管理這些線程。這些管理工具在java.util.concurrent包中。通過ExecutorService實例，進一步封裝了Thread管理細節，通過調用其execute()方法，執行線程，並通過shutdown()方式，釋放掉其中所有的線程所佔用的資源。其通用代碼如下：（推薦）
ExecutorService es = Executors.newCachedThreadPool();//獲取線程池
for(int i=0;i<5;i++){
es.execute(new Accessor(i)); //執行線程
}
TimeUnit.SECONDS.sleep(5);
es.shutdown(); //釋放所有資源
其獲取線程池的方式有三種，分別是
Executors.newCachedThreadPool():創建的線程池大小等於實際線程數
Executors.newFixedThreadPool(int num)：創建固定大小的線程池
Executors.newSingleThreadExecutor()：固定線程池大小爲1
二. 臨界資源管理
這部分涉及到幾個常用的關鍵詞，一個是synchronized，一個是volatile，一個是Atomatic*一系列原子類，以及ThreadLocal(線程本地存儲)。
1. volatile
這個關鍵字用來修飾變量，其功能和影響只需要記住一句話，它保證的是，被其所修飾的變量值，在每次發生改變之後，必定即時將改動後的值刷新寫入主存中。
其侷限性也在於此，他只能保證變量的同步，而不是功能性的同步。例如對被volatile修飾的變量i，執行操作i++;這個操作並不線程安全，因爲這個操作不是原子性的，它可以拆分成兩步，一步是讀i值，第二步是做加法；volatile只能保證第一步讀到的值一定是當時最新的，但在第二步之前，該線程可能被暫時掛起，進而去執行其他的線程，如果其他線程在此時修改了i的值，那麼第二步算出來的值就不是那麼合理了。所以功能性的同步，就是synchronized這個關鍵字的事情了。
2. synchronized
這是Java併發保證同步最常用到的一個關鍵字。利用該關鍵字來保證同步是通過加鎖機制實現的，也可以說是一種隱式加鎖方式，之所以這麼說，是因爲你可以使用java.util.concurrent.locks類庫中提供的Lock類顯示地對代碼塊進行加鎖以實現線程同步。
Java中的每一個對象都可以作爲鎖，這裏的鎖是針對加鎖和解鎖兩種操作來說的，即同一時刻至多隻有一個線程能夠訪問作爲鎖的對象。根據synchronized的用途：synchronized可以用於修飾普通方法、靜態方法以及代碼塊，鎖的表現形式有以下三種：
對於普通同步方法，鎖是當前實例對象；對於靜態同步方法，鎖是當前類的Class對象；對於同步方法塊，鎖是synchronized括號裏參數指明的對象。
關於synchronized需要說明的有兩點：
（1）對於某個特定對象來說，其所有synchronized方法共享同一個鎖，即當一個類中同時包含多個Synchronized修飾的成員方法時，該類的一個實例對象，同一時刻只能訪問其中一個成員方法，對同步代碼塊，這一規則同樣成立。
（2）synchronized關鍵字不屬於方法特徵簽名的組成部分，所以可以在覆蓋方法的時候加上去。
3. 原子類
需要首先說明的是，原子操作是指不能被線程調度機制中斷的操作。原子性可以用於除了long和double之外的所有基本類型之上的簡單操作，即對於讀取和寫入除long和double之外的基本類型變量的值的操作，是原子操作。但是由於long和double爲64bit數據，而JVM對64位的讀取和寫入是當做兩個分離的32位操作來執行，這就可能產生一個在讀取和寫入操作中間發生上下文切換的隱患，導致不正確結果的可能性，這也被稱爲字撕裂。所以Java SE5引入了諸如AtomicInteger、AtomicLong以及AtomicReference等特殊的原子性變量，並提供了其對應的讀寫方法，從而保證其讀寫操作的原子性。具體參考手冊，其類庫爲java.util.concurrent.atomic。
4. ThreadLocal
引用自《Java編程編程思想》——“防止任務在共享資源上產生衝突的第二種方式是根除對變量的共享。線程本地存儲是一種自動化機制，可以爲使用相同變量的每個不同的線程都創建不同的存儲。因此，如果你有5個線程都要使用變量X所表示的對象，那麼線程本地存儲會生成5個用於X的不同的存儲塊。”，而創建和管理線程本地存儲可以用java.lang.ThreadLocal類來實現。
其提供的示例代碼如下：
/**
* Created by Song on 2016/10/15.
*/
public class ThreadLocalVariableHolder {
private static ThreadLocal<Integer> values = new ThreadLocal<Integer>(){
private Random rand = new Random(47);
@Override
protected synchronized Integer initialValue() {
return rand.nextInt(10000);
}
};
public static void increment(){
values.set(values.get()+1);
}
public static int get(){return values.get();}
public static void main(String [] args) throws InterruptedException{
ExecutorService es = Executors.newSingleThreadExecutor();
for(int i=0;i<5;i++){
es.execute(new Accessor(i));
}
TimeUnit.SECONDS.sleep(5);
es.shutdown();
}
}
class Accessor implements Runnable{
private final int id;
public Accessor(int id){this.id=id;}
public void run() {
while (!Thread.currentThread().isInterrupted()){
ThreadLocalVariableHolder.increment();
System.out.println(this);
Thread.yield();
}
}
public String toString(){
return "#"+id+": "+ThreadLocalVariableHolder.get();
}
}
