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并发编程开发是目前大多数软件开发程序员都在学习和使用的一种编程开发技术，而本文我们就通过案例分析来简单来就一下，并发编程应用实践与工具分享。

1、为什么需要学习Java并发?

从提升性能角度来说

提升了对CPU的使用效率：目前生产的服务器大多数都是多核，标配的机器都是8C/16G。操作系统会将不同的线程分配给不同的核心处理，理论上，有多少核心就有多少个线程并行执行。如果没有并发编程，CPU的利用率将极大的浪费，假设当前正在处理耗时的I/O操作，那么整个CPU就会处于阻塞空闲状态，后面的指令必须等待前面的执行完才能继续执行。

降低服务RT：大型互联网访问量轻松每秒轻松过万，如果没有并发处理，所有的用户请求都会排队等待，那种体验效果你能想象么，这样的服务能力如何能留住客户?有了并发编程，充分释放CPU算力，操作系统让每个客户轮流使用CPU计算，每个客户都能得到快速的响应。

容错率高：线程与线程之间的执行不会相互干扰，某个线程执行出现异常退出，不会对其它线程造成影响。

从开发者角度来说

Java基础面试必考察技能：Java并发面试问题基本必出现，有大型项目研发经验的同学，处理并发问题多的同学，往往会被青睐。因为越是复杂的系统，并发请求就越多，简单的业务+并发=这个业务不简单。

工作中离不开并发：多线程能充分发挥CPU的计算力，这使得我们不得不了解并发的原理，以免造成线程安全问题，给生产带来损失。常用的中间件中大量运用了并发知识，如MQ、RPC等，如果不熟悉原理，如何能够调优中间件的使用。

2、并发编程常用工具类

线程池

线程池(英语：threadpool)：一种线程使用模式。线程过多会带来调度开销，进而影响缓存局部性和整体性能。而线程池维护着多个线程，等待着监督管理者分配可并发执行的任务。这避免了在处理短时间任务时创建与销毁线程的代价。线程池不仅能够保证内核的充分利用，还能防止过分调度。可用线程数量应该取决于可用的并发处理器、处理器内核、内存、网络sockets等的数量。

J.U.C提供的线程池：ThreadPoolExecutor类，帮助开发人员管理线程并方便地执行并行任务。了解并合理使用线程池，是一个开发人员必修的基本功。

任务调度

当用户提交了任务，任务的生命周期将有线程池管控。线程池内部实际上构建了一个生产者/消费者模式，线程与任务是解耦的，没有强关联性，这有利于任务的缓冲&复用。了解线程池的一步必须知道任务的运行机制。

任务执行图

任务队列

线程池的本质是对任务和线程的管理，而做到这一点的关键是解耦任务和线程，不让两者直接关联，才能做到后续的合理分配工作。线程池中是以生产者消费者模式，通过一个阻塞队列来实现的。阻塞队列缓存任务，工作线程从阻塞队列中获取任务。

阻塞队列(BlockingQueue)在队列的基础上新增两个特性。

队列为空时，获取元素的线程会等待队列变为非空

队列满时，存储元素的线程会等待队列可用

阻塞队列常用于生产者和消费者的场景，生产者是往队列里添加元素的线程，消费者是从队列里拿元素的线程。阻塞队列就是生产者存放元素的容器，而消费者也只从容器里拿元素。

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