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串行,並行,並發

優勢 臟數據 log 順序 int [] 時間間隔 在操作 pub


我們先來了解一下幾個概念

串行

在串行的概念中會有兩個概念

1.串行(serial)與並行(parallel)相對應,是指的我們從事某項工作時一個步驟一個步驟的去實施。

2.指串行通信。串行通信是指 使用一條數據線,將數據一位一位地依次傳輸,每一位數據占據一個固定的時間長度。

 當中通信中串行和並行的話,又存在多路復用情況
多路復用是指以同一傳輸媒質(線路)承載多路信號進行通信的方式。各路信號在送往傳輸媒質以前,需按一定的規則進行調制,以利於各路已調信號在媒質中傳輸,並不致混淆,從而在傳到對方時使信號具有足夠能量,且可用反調制的方法加以區分、恢復成原信號。多路復用常用的方法有頻分多路復用和時分多路復用,碼分多路復用的應用也在不斷擴大。

下圖表示,線程串行情況,有n個任務或者你可以理解n個函數,由一個線程順序執行,

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優點:由於任務,函數都在一個線程執行所以不存在線程不安全情況,也就不存在臨界區的問題。
缺點:不能很好的利用cpu(當代多核心,多cpu硬件情況)的資源提高處理優勢。

來看看一個斷代碼展示

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 1     public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
 2         //線程串行情況,順序執行
 3         run1();
 4         run2();
 5         run3();
 6     }
 7 
 8     //任務1
 9     public static void run1() {
10         System.out.println("run1()->" + System.currentTimeMillis());
11     }
12 
13     //任務2
14     public static void run2() {
15         System.out.println("run2()->" + System.currentTimeMillis());
16     }
17 
18     //任務3
19     public static void run3() {
20         System.out.println("run3()->" + System.currentTimeMillis());
21     }
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由於只有主線程,沒有其他線程情況下,這些任務/函數都是單線程執行的

並行

當系統有一個以上CPU時,則線程的操作有可能非並發。當一個CPU執行一個線程時,另一個CPU可以執行另一個線程,兩個線程互不搶占CPU資源,可以同時進行,這種方式我們稱之為並行(Parallel)。

下圖表示的並行情況,又N個線程,去分別執行N個任務。

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優點:由於任務,函數是在 N 個線程執行所以速度快,執行效率高CPU(當代多核心,多cpu硬件情況)的利用與也高。
缺點:存在線程不安全情況,也就是存在臨界區的問題會出現數據不準確,不安全,臟數據。

代碼展示

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 1     public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
 2         //線程並行情況,有多個線程執行多個任務/函數
 3         new Thread(new Run1()).start();
 4         new Thread(new Run2()).start();
 5     }
 6 
 7     //任務1
 8     static class Run1 implements Runnable {
 9 
10         @Override
11         public void run() {
12             //執行任務1
13             run1();
14             //執行任務3
15             run3();
16         }
17     }
18     //任務2
19 
20     static class Run2 implements Runnable {
21 
22         @Override
23         public void run() {
24             //執行任務3
25             run3();
26             //執行任務1
27             run1();
28             //執行任務2
29             run2();
30         }
31     }
32 
33     //任務1
34     public static void run1() {
35         System.out.println("run1()->" + System.currentTimeMillis());
36     }
37 
38     //任務2
39     public static void run2() {
40         System.out.println("run2()->" + System.currentTimeMillis());
41     }
42 
43     //任務3
44     public static void run3() {
45         System.out.println("run3()->" + System.currentTimeMillis());
46     }
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並發

並發當有多個線程在操作時,如果系統只有一個CPU,則它根本不可能真正同時進行一個以上的線程,它只能把CPU運行時間劃分成若幹個時間段,再將時間 段分配給各個線程執行,在一個時間段的線程代碼運行時,其它線程處於掛起狀。.這種方式我們稱之為並發(Concurrent)。

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並發和並行是即相似又有區別的兩個概念,並行是指兩個或者多個事件在同一時刻發生;而並發是指兩個或多個事件在同一時間間隔內發生。在多道程序環境下,並發性是指在一段時間內宏觀上有多個程序在同時運行,但在單處理機系統中,每一時刻卻僅能有一道程序執行,故微觀上這些程序只能是分時地交替執行。倘若在計算機系統中有多個處理機,則這些可以並發執行的程序便可被分配到多個處理機上,實現並行執行,即利用每個處理機來處理一個可並發執行的程序,這樣,多個程序便可以同時執行。

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