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《C#并发编程经典实例》学习笔记-关于并发编程的几个误解

误解一:并发就是多线程
实际上多线程只是并发编程的一种形式,在C#中还有很多更实用、更方便的并发编程技术,包括异步编程、并行编程、TPL
数据流、响应式编程等。
误解二:只有大型服务器程序才需要考虑并发
服务器端的大型程序要响应大量客户端的数据请求,当然要充分考虑并发。但是桌面程序和手机、平板等移动端应用同样需要考虑并发编程,因为它们是直接面向最终用户的,而现在用户对使用体验的要求越来越高。程序必须能随时响应用户的操作,尤其是在后台处理时(读写数据、与服务器通信等),这正是并发编程的目的之一。
误解三:并发编程很复杂,必须掌握很多底层技术
C# 和 .NET 提供了很多程序库,并发编程已经变得简单多了。尤其是 .NET
4.5 推出了全新的 async 和 await
关键字,使并发编程的代码减少到了最低限度。

在工作中经常遇到需要并发编程的实例,一直没有时间来整理,现在空了下来,个人整理对并发一下理解。

上述摘自译者序。
本书基本信息:
著    [美] Stephen Cleary
译    相银初

关于并发编程的几个误解

  • 误解一:并发编程就是多线程 
    实际上多线只是并发编程的一中形式,在C#中还有很多更实用、更方便的并发编程技术,包括异步编程、并行编程、TPL数据流、响应式编程等。
  • 误解二:只有大型服务器程序才需要考虑并发 
    服务器端的大型程序要响应大量客户端的数据请求,当然要充分考虑并发。但是桌面程序和手机、平板等移动端应用同样需要考虑并发编程,因为它们是直接面向最终用户的,而现在用户对使用体验的要求越来越高。程序必须能随时响应用户的操作,尤其是在后台处理时(读写数据、与服务器通信等),这正是并发编程的目的之一。
  • 误解三:并发编程很复杂、必须掌握很多底层技术 
        C# 和 .NET 提供了很多程序库,并发编程已经变得简单多了。尤其是
    .NET 4.5 推出了全新的 async 和 await
    关键字,使并发编程的代码减少到了最低限度。

市面上关于并发的技术书,大多是Java相关。有个前辈推荐了这本书,耐心看了一遍,真心觉得真是不错,决定精读并写一个系列笔记博客。前辈推荐的时候是去年年初,到现在决定写博客,已经一年半过去,羞愧羞愧,执行力不高,但总归是开始着手做了,希望能坚持下来。

并发

    最简单明了的解释:同时做多件事情,这个解释表明了并发的作用,服务器应用利用并发就,在处理第一个请求的同时响应第二个请求。只要你希望程序能同时做多件事情,你就需要并发。所以几乎每个软件程序都会受益于并发。

提到并发就不得不提并行,即并行(Parallel)和并发(Concurrent)的区别。
知乎的一个回答我觉得拿来解释最合适不过,这个解释的角度是从CPU为出发点。
并发与并行的区别? – 刘志军的回答 –
知乎

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多线程

    很多人看到并发 就会想到多线程 ,这里解释一下,多线程它只是并发的一种形式,它采用多个线程来执行程序,其中分为主线程和子线程之分。执行程序的第一句话就会开启一个主线程,主线程可以创建子线程来实现并发。多线程是并发的一种形式,但不是唯一的形式。实际上,直接使用底层线程类型在现代程序基本不起作用。比起老式多线程,采用高级抽象机制会让功能更加强大。效率更高。这里也就是不会再使用Thread或BackgroundWorker。比如你的代码输入new
Thead()
,说明项目中的代码过时了。但是,不要认为多线程已经彻底被淘汰了!因为线程池要求多线程继续存在。线程池存放任务的队列,这个队列能够根据需要自行调整。相应地,线程池产生了另一个重要的并发形式:并行处理

并发是两个队列交替使用一台咖啡机,并行是两个队列同时使用两台咖啡机

并行处理

    把正在执行的大量的任务分割成小块,分配给多个同时运行的线程。为了让处理器的利用效率最大化,并行处理(或并行编程)采用多线程。当现代多核
CPU执行大量任务时,若只用一个核执行所有任务,而其他核保持空闲,这显然是不合理的。并行处理把任务分割成小块并分配给多个线程,让它们在不同的核上独立运行。并行处理是多线程的一种,而多线程是并发的一种。在现代程序中,还有一种非常重要但很多人还不熟悉的并发类型:异步编程

咖啡机指CPU,排队的队伍可以是线程(thread)也可以是进程(process)。
进程(process)和线程(thread)的概念描述打算独立成文,下次就写。

异步编程

    并发的一种形式,和多线程同级,它一般采用回调(callback)机制,以避免产生不必要的线程。 
在.NET中,新版有Task和Task.以前一般是回调或事件event.异步编程的核心理念是异步操作:启动了的操作将会在一段时间后完成。这个操作正在执行时,不会阻塞原来的线程。启动了这个操作的线程,可以继续执行其他任务。当操作完成时,会通知他的回调函数,以便让程序知道操作已经结束NET4.5已经支持async和await,让异步变得和同步编程一样容易。await关键字的作用:启动一个将会被执行的Task(该Task将会在新线程中执行),并立即返回,所以await所在的函数不会被阻塞。当Task完成后,继续执行await关键字后面的代码

在对误解一的解释中,可以看出作者是认为并行编程也属于并发编程的。是的,并行应该是属于并发的一种,对并发的概念来说,并行可以认为是并发的一种特殊情况。

响应式编程

    一种声明式的编程模式,程序在该模式中对事件做出响应。如果把一个程序看作一个大型的状态机,则该程序的行为便可视为它对一系列事件做出响应,即每换一个事件,它就更新一次自己的状态。这听起来很抽象和空洞,但实际上并非如此。利用现代的程序框架,响应式编程已经在实际开发中广泛使用。响应式编程不一定是并发的,但它与并发编程联系紧密。 
    通常情况下,一个并发程序要使用多种技术。大多数程序至少使用了多线程(通过线程池)和异步编程。要大胆地把各种并发编程形式进行混合和匹配,在程序的各个部分使用合适的工具。

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在后续的笔记中我会将书中的伪代码实例尝试写成可运行的代码,用于自己强化理解和记忆,这也是精读的意义所在。写的代码有所不足之处,望不吝指教。