并发是什么，和并行、串行有什么区别？（新手必看）

如果使用一台只有一个 CPU 的计算机操作一个含有多个线程的程序，那么这台计算机的 CPU 不可能同时执行两个或者更多个线程。

为了能够保证这个程序的正常运行，只有先把 CPU 的运行时间划分成若干个时间段，再把这些时间段分配给各个线程，才能够保证各个线程均被执行。只不过，在一个时间段内，只能执行一个线程，而其他线程均处于等待状态，这种处理方式就称作“并发”。

学习并发编程之前，必须理解“串行”、“并行”、“并发”的区别：

• 串行：顺序执行；只有在一个线程被一个 CPU 执行完毕后，另一个线程才可以被这个 CPU 执行；
• 并行：同时执行；多个 CPU 同时执行多个线程；
• 并发：穿插执行；一个 CPU 在不同的时间段执行不同的线程，也就是说多个线程轮流穿插着被执行。

为了方便理解，使用如图 1 所示的示意图展示“串行”、“并行”、“并发”的区别。


所谓并发编程，指的是让一个 CPU 在某一个时间段内执行一个含有多个线程的程序，其中这些线程被这个 CPU 轮流穿插着执行。

并发编程的优势在于当一个 CPU 执行含有多个线程的程序时，另一个线程不必等待当前线程被执行完毕后再被执行，进而提高了使用 CPU 的效率。

并发编程具有 3 个特性：原子性、可见性和有序性。具体如下：

• 原子性。原子性是指在一个操作中，所有的子操作被看作一个整体；这个整体同时全部被执行，或者同时不被执行，并且这个整体在执行过程中，不能被挂起，直到被执行完毕。
• 可见性。可见性是指当一个线程修改了线程共享变量的值时，其他线程能够立即得知这个修改。
• 有序性。有序性是指按照编写代码的先后顺序执行某个程序。但是，为了提高性能，编译器和 CPU 可能不会保证代码的执行顺序与代码的编写顺序的一致性；Java 把这种情况称作“指令重排”。

由于大数据时代的到来，使得高并发在程序开发过程中成为了常态。此外，并发编程也成为了程序开发人员的硬性要求。