并行 ：

多个进程利用多个cpu核心

同时在多个地方完成多个任务。这解决了所谓的计算密集型问题，如果将程序分成多个部分并在不同的处理器上编辑不同的部分，程序可以运行得更快。

并发：

多个进程使用一个cpu核心（cpu分片）

同时完成多个任务。在开始处理其他任务之前，当前任务不需要完成。并发解决了阻塞发生的问题。当任务无法进一步执行，直到外部环境发生变化时才会继续执行。最常见的例子是I/O，其中任务必须等待一些input（在这种情况下会被阻止）。这个问题产生在I/O密集型。

多线程问题

线程安全问题

原子性

举一个银行转账的例子，比如从账户 A 向账户 B 转 1000 元，那么必然包括 2 个操作：从账户 A 减去 1000 元，往账户 B 加上 1000 元，两个操作都成功才意味着一次转账最终成功。

银行转账有两个步骤，出现意外后导致转账失败，说明没有原子性。

• 原子性：即一个操作或者多个操作，要么全部执行并且执行的过程不会被任何因素打断，要么就都不执行。

• 原子操作：即不会被线程调度机制打断的操作，没有上下文切换。

可见性

当多个线程访问同一个变量时，一个线程修改了这个变量的值，其他线程能够立即看得到修改的值。

为了解决多线程的可见性问题，Java 提供了volatile这个关键字。当一个共享变量被 volatile 修饰时，它会保证修改的值立即更新到主存当中，这样的话，当有其他线程需要读取时，就会从内存中读到新值。普通的共享变量不能保证可见性，因为变量被修改后什么时候刷回到主存是不确定的，因此另外一个线程读到的可能就是旧值。

当然 Java 的锁机制如 synchronized 和 lock 也是可以保证可见性的。

活跃性问题

死锁

死锁是指多个线程因为环形等待锁的关系而永远地阻塞下去

产生死锁的四个必要条件：

（1） 互斥条件：一个资源每次只能被一个进程使用。

（2） 请求且等待：一个进程因请求资源而阻塞时，对已获得的资源保持不放。

（3）不可剥夺:进程已获得的资源，在末使用完之前，不能强行剥夺。

（4） 循环等待条件:若干进程之间形成一种头尾相接的循环等待资源关系。

这四个条件是死锁的必要条件，只要系统发生死锁，这些条件必然成立，而只要上述条件之

一不满足，就不会发生死锁。

活锁

死锁是两个线程都在等待对方释放锁导致阻塞。而活锁的意思是线程没有阻塞，还活着呢。当多个线程都在运行并且都在修改各自的状态，而其他线程又依赖这个状态，就导致任何一个线程都无法继续执行，只能重复着自身的动作，于是就发生了活锁。

饥饿

如果一个线程无其他异常却迟迟不能继续运行，那基本上是处于饥饿状态了。

常见的有几种场景:

• 高优先级的线程一直在运行消耗 CPU，所有的低优先级线程一直处于等待；

• 一些线程被永久堵塞在一个等待进入同步块的状态，而其他线程总是能在它之前持续地对该同步块进行访问；

性能问题

多线程有创建线程和线程上下文切换的开销。

创建线程是直接向系统申请资源的，对操作系统来说，创建一个线程的代价是十分昂贵的，需要给它分配内存、列入调度等。

线程创建完之后，还会遇到线程上下文切换。

CPU 是很宝贵的资源，速度非常快，为了保证雨露均沾，通常会给不同的线程分配时间片，当 CPU 从执行一个线程切换到执行另一个线程时，CPU 需要保存当前线程的本地数据，程序指针等状态，并加载下一个要执行线程的本地数据，程序指针等，也就是『上下文切换』。

一般减少上下文切换的方法有：

• 无锁并发编程：可以参照 ConcurrentHashMap 锁分段的思想，不同的线程处理不同段的数据，这样在多线程竞争的条件下，可以减少上下文切换的时间。

• CAS 算法，利用 Atomic + CAS 算法来更新数据，采用乐观锁的方式，可以有效减少一部分不必要的锁竞争带来的上下文切换。

• 使用最少线程：避免创建不必要的线程，如果任务很少，但创建了很多的线程，这样就会造成大量的线程都处于等待状态。

• 协程：在单线程里实现多任务的调度，并在单线程里维持多个任务间的切换