一，前言

一，几个重要概念

1.同步（synchronous）和异步（asynchronous）

　　对方法调用而言，对于时间轴上，同步方法调用会等待返回，方法执行多久会等待多久而对于异步而言，方法会瞬间返回，但瞬间返回并不代表执行完毕，它会后台重启一个线程去执行。

2.并发（Concurrency）和并行（Parallelism）

　　并行：多个线程或线程同时进行，多余单个cpu，不可能出现并行；

　　并发：多个线程或进程是调度执行；

3.临界区

　　用来表示一种公共资源或者共享数据，可以被多个线程使用。但是每一次，只能有一个线程使用它，一旦临界区资源被占用，其他线程想要使用这个资源，就必须等待。

4.阻塞（Blocking）和非阻塞（Non-Blocking）

　　阻塞和非阻塞通常用来形容多线程之间的相互影响。比如一个线程占用了临界区资源，那么其他所有需要这个资源的线程就必须在这个临界区中进行等待，等待会导致线程挂起。这种情况就是阻塞。此时，如果占用资源的线程一直不愿意释放资源，那么其他所有阻塞在这个临界区上的线程就不能工作。

　　非阻塞允许多个线程同时进入临界区。

5.死锁（Deadlock），饥饿（Starvation）和活锁（Livelock）

　　死锁：静态状态

　　饥饿：指某一个或者多个线程因为种种原因无法获得需要的资源，导致一直无法执行。

　　活锁：电梯遇人，动态

6.并发级别

　　阻塞：当一个线程进入临界区后，其他线程必须等待；

　　无障碍（Obstruction-free）：

　　　　无障碍是一种最弱的非阻塞调度；自由出入临界区；无竞争时，有限步完成操作；有竞争时，回滚数据，无限重试；

　　无锁（Lock-Free）：是无障碍的，保证有一个线程可以胜出；

　　　　while(!atomicVar.compareAndSet(localVar,localVar+1)){

　　　　　　localVar = atomicVar.get();

　　　　}

　　无等待（Wait-Free）：无锁的；要求所有线程都必须在有限步内完成；无饥饿的

二，有关并行的2个定律

1.Amdahl定律（阿姆达尔定律）

　　定义了串行系统并行化后加速比的计算公式和理论上限；

　　加速比定义：加速比=优化前系统耗时/优化后耗时；

　　Tn=T1(F+1/(n(1-F)))

　　n：处理器个数；F：串行比例；1-F：并行比例；T1：优化前耗时；Tn：优化后耗时

　　加速比 = Tn/T1=1/(F+1/(n(1-F)))

　　增加cpu处理器的数量并不一定能起到有效作用，提高系统内可并行化的模块比重，合理增加并行处理器数量，才能以最小的投入，得到最大的加速比。

2.Gustafson定律（古斯塔夫森）

　　说明处理器个数，串行比例和加速比之间的关系

　　执行时间 ：a+b（a：串行时间；b：并行时间）

　　总执行时间：a+nb（n：处理器个数）

　　加速比：（a+nb）/(a+b)

　　定义串行比例：F=a/(a+b)

　　加速比S(n)=(a+nb)/(a+b)=a/(a+b)+nb/(a+b)=F+n(1-a/(a+b))=F+n(1-F)=n-F(n-1)

　　只要有足够的并行比，那么加速比和cpu个数成正比。