1、關於高並發的幾個重要概念
1.1 同步和異步
首先這裡說的同步和異步是指函數/方法調用方面。
很明顯，同步調用會等待方法的返回，異步調用會瞬間返回，但是異步調用瞬間返回並不代表你的任務就完成了，他會在後台起個線程繼續進行任務。
1.2 並發和並行
並發和並行在外在表象來說，是差不多的。由圖所示，並行則是兩個任務同時進行，而並發呢，則是一會做一個任務一會又切換做另一個任務。所以單個cpu是不能做並行的，只能是並發。
1.3 臨界區
臨界區用來表示一種公共資源或者說是共享數據，可以被多個線程使用，但是每一次，只能有一個線程使用它，一旦臨界區資源被佔用，其他線程要想使用這個資源，就必須等待。
1.4 阻塞和非阻塞
阻塞和非阻塞通常形容多線程間的相互影響。比如一個線程佔用了臨界區資源，那麼其它所有需要這個資源的線程就必須在這個臨界區中進行等待，等待會導致線程掛起。這種情況就是阻塞。此時，如果占用資源的線程一直不願意釋放資源，那麼其它所有阻塞在這個臨界區上的線程都不能工作。
非阻塞允許多個線程同時進入臨界區
所以阻塞的方式，一般性能不會太好。根據一般的統計，如果一個線程在操作系統層面被掛起，做了上下文切換了，通常情況需要8W個時間週期來做這個事情。
1.5 死鎖、飢餓、活鎖
所謂死鎖：是指兩個或兩個以上的進程在執行過程中，由於競爭資源或者由於彼此通信而造成的一種阻塞的現象，若無外力作用，它們都將無法推進下去。此時稱系統處於死鎖狀態或系統產生了死鎖，這些永遠在互相等待的進程稱為死鎖進程。就如同下圖中的車都想前進，卻誰都無法前進。
但是死鎖雖說是不好的現象，但是它是一個靜態的問題，一旦發生死鎖，進程被卡死，cpu佔有率也是0，它不會佔用cpu，它會被調出去。相對來說還是比較好發現和分析的。
與死鎖相對應的是活鎖。
活鎖，指事物1可以使用資源，但它讓其他事物先使用資源；事物2可以使用資源，但它也讓其他事物先使用資源，於是兩者一直謙讓，都無法使用資源。
舉個例子，就如同你在街上遇到個人，剛好他朝著你的反方向走，與你正面碰到，你們都想讓彼此過去。你往左邊移，他也往左邊移，兩人還是無法過去。這時你往右邊移，他也往右邊移，如此循環下去。
一個線程在取得了一個資源時，發現其他線程也想到這個資源，因為沒有得到所有的資源，為了避免死鎖把自己持有的資源都放棄掉。如果另外一個線程也做了同樣的事情，他們需要相同的資源，比如A持有a資源，B持有b資源，放棄了資源以後，A又獲得了b資源，B又獲得了a資源，如此反复，則發生了活鎖。
活鎖會比死鎖更難發現，因為活鎖是一個動態的過程。
飢餓是指某一個或者多個線程因為種種原因無法獲得所需要的資源，導致一直無法執行。
1.6 並發級別
並發級別：阻塞和非阻塞（非阻塞分為無障礙、無鎖、無等待）
1.6.1 阻塞
當一個線程進入臨界區後，其他線程必須等待
1.6.2 無障礙
和非阻塞調度相比呢，阻塞調度是一種悲觀的策略，它會認為說一起修改數據是很有可能把數據改壞的。而非阻塞調度呢，是一種樂觀的策略，它認為大家修改數據未必把數據改壞。但是它是一種寬進嚴出的策略，當它發現一個進程在臨界區內發生了數據競爭，產生了衝突，那麼無障礙的調度方式則會回滾這條數據。
在這個無障礙的調度方式當中，所有的線程都相當於在拿去一個系統當前的一個快照。他們一直會嘗試拿去的快照是有效的為止。
1.6.3 無鎖
是無障礙的
保證有一個線程可以勝出
與無障礙相比，無障礙並不保證有競爭時一定能完成操作，因為如果它發現每次操作都會產生衝突，那它則會不停地嘗試。如果臨界區內的線程互相干擾，則會導致所有的線程會卡死在臨界區，那麼系統性能則會有很大的影響。
而無鎖增加了一個新的條件，保證每次競爭有一個線程可以勝出，則解決了無障礙的問題。至少保證了所有線程都順利執行下去。
下面代碼是Java中典型的無鎖計算代碼
無鎖在Java中很常見
while (!atomicVar.compareAndSet(localVar, localVar+1)) { localVar = atomicVar.get(); }1.6.4 無等待
無鎖的
要求所有的線程都必須在有限步內完成
無飢餓的
首先無等待的前提是無鎖的基礎上的，無鎖它只保證了臨界區肯定有進也有出，但是如果進的優先級都很高，那麼臨界區內的某些優先級低的線程可能發生飢餓，一直出不了臨界區。那麼無等待解決了這個問題，它保證所有的線程都必須在有限步內完成，自然是無飢餓的。
無等待是並行的最高級別，它能使這個系統達到最優狀態。
無等待的典型案例：
如果只有讀線程，沒有線線程，那麼這個則必然是無等待的。
如果既有讀線程又有寫線程，而每個寫線程之前，都把數據拷貝一份副本，然後修改這個副本，而不是修改原始數據，因為修改副本，則沒有衝突，那麼這個修改的過程也是無等待的。最後需要做同步的只是將寫完的數據覆蓋原始數據。
由於無等待要求比較高，實現起來比較困難，所以無鎖使用得會更加廣泛一些。
2. 有關並行的兩個重要定律
這兩個定律都與加速比有關
2.1 Amdahl定律
定義了串行系統並行化後的加速比的計算公式和理論上限
加速比定義：加速比=優化前系統耗時/優化後系統耗時
舉個例子：
加速比=優化前系統耗時/優化後系統耗時=500/400=1.25
這個定理表明：增加CPU處理器的數量並不一定能起到有效的作用提高系統內可並行化的模塊比重，合理增加並行處理器數量，才能以最小的投入，得到最大的加速比。
2.2 Gustafson定律
說明處理器個數，串行比例和加速比之間的關係
則加速比=nF(n-1) //推導過程略
只要有足夠的並行化，那麼加速比和CPU個數成正比