我們學(xué)并發(fā)時(shí),到底在學(xué)什么?
大家好,我是鲏。
前段時(shí)間,星球里一位朋友問(wèn)我:
魚(yú)皮,高并發(fā)項(xiàng)目牽扯的知識(shí)有哪些?
之前看到的一個(gè)回答:既要解決性能的問(wèn)題又要考慮業(yè)務(wù)完整性,還有網(wǎng)絡(luò)資源、服務(wù)器資源等,我不太能理解,希望魚(yú)皮細(xì)說(shuō)。
我就簡(jiǎn)單分享下自己對(duì)高并發(fā)的理解,水平有限還請(qǐng)見(jiàn)諒。

技術(shù)是為了解決實(shí)際問(wèn)題服務(wù)的,那么并發(fā)是為了解決什么問(wèn)題呢?我用一句話總結(jié),就是:在資源有限、并且不改變程序執(zhí)行結(jié)果(正確性)的情況下,合理運(yùn)用并發(fā)編程和架構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)盡可能多地 提高你程序的性能和穩(wěn)定性 。
其中的關(guān)鍵字就是:
- 資源有限
- 不改變程序執(zhí)行結(jié)果
- 并發(fā)編程
- 提升性能
- 提升穩(wěn)定性
其實(shí)你會(huì)發(fā)現(xiàn)這幾個(gè)點(diǎn)基本就把上述問(wèn)題描述中提到的東西覆蓋到了。
舉個(gè)例子:你只有 3 臺(tái) 4 核 8 G 內(nèi)存的服務(wù)器,如何在最短的時(shí)間內(nèi)對(duì) 1000 萬(wàn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總運(yùn)算,就可以運(yùn)用并發(fā)來(lái)解決。比如你可以把數(shù)據(jù)均攤到 3 臺(tái)機(jī)器上同時(shí)匯總,最后再對(duì) 3 臺(tái)機(jī)器的匯總數(shù)據(jù)再匯總(大數(shù)據(jù) Map Reduce 的思想)。
那么并發(fā)編程要學(xué)習(xí)哪些知識(shí)呢?
這里說(shuō)一下我自己的學(xué)習(xí)順序:
1)先了解并發(fā)的思想和概念,比如什么是同步和異步,什么是并發(fā)和并行,什么是進(jìn)程 / 線程 / 協(xié)程、什么是線程安全性、什么是線程池、什么是 IO,還有鎖、資源共享、性能指標(biāo) QPS / TPS / P95 / P99 等。
很多知識(shí)都是操作系統(tǒng)課上學(xué)到的,好好聽(tīng)課或者自己看書(shū)都可以,星球的同學(xué)可以看我的操作系統(tǒng)學(xué)習(xí)路線:

2)學(xué)習(xí)如何編寫(xiě)高并發(fā)程序,比如 Java 的 JUC 并發(fā)包,里面提供了很多現(xiàn)成的類(lèi)和方法,比如 CompletableFuture、ExecutorService 等,了解它們的用法后,能夠輕松實(shí)現(xiàn)并發(fā)編程,不用自己寫(xiě) new Thread。
3)學(xué)習(xí)并發(fā)測(cè)試、監(jiān)控和排障工具,比如壓測(cè)工具 jmeter、監(jiān)控工具 jconsole、線程分析工具 jstack 等,便于我們根據(jù)實(shí)際情況來(lái)分析并發(fā)編程占用的資源、有無(wú)死鎖,從而更好地提升性能指標(biāo)。

4)以上這些都學(xué)會(huì)后,我們就要在做項(xiàng)目的過(guò)程中多思考以下問(wèn)題:
- 什么時(shí)候用并發(fā)編程(有無(wú)必要)?
- 怎么設(shè)置并發(fā)編程的參數(shù)(比如線程池的核心線程數(shù))?
- 怎么劃分并發(fā)資源(比如劃分任務(wù)隊(duì)列)?
- 怎么防止和解決并發(fā)過(guò)程中的操作沖突(比如死鎖)?
要做到合理運(yùn)用并發(fā)來(lái)解決問(wèn)題,而不是濫用。
5)跳出單個(gè)程序的代碼,從上帝視角來(lái)設(shè)計(jì)規(guī)劃整個(gè)系統(tǒng)。
比如選擇何種技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)高并發(fā)?也就是技術(shù)選型,如使用 Nginx、消息隊(duì)列等。
還有如何組合 / 編排多個(gè)服務(wù)來(lái)增加并發(fā)度?也就是架構(gòu)設(shè)計(jì)(或者說(shuō)部署)層面的問(wèn)題,比如動(dòng)靜分離、分庫(kù)分表、讀寫(xiě)分離、彈性 / 線性擴(kuò)容、冷熱分離、批流一體等。
在學(xué)完基本的開(kāi)發(fā)框架后,大家就可以開(kāi)始學(xué)習(xí)并發(fā)編程了,這塊知識(shí)還是很重要的。不了解并發(fā)就亂用的話不僅程序會(huì)出錯(cuò)、甚至可能出現(xiàn)性能還不如同步執(zhí)行的情況。