引言

并發(fā)與并行一直是IT界炙手可熱的詞匯，相信各位猿友都不會(huì)陌生。在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)這本書當(dāng)中，對(duì)并發(fā)與并行的解釋是，并發(fā)是指一個(gè)同時(shí)具有多個(gè)活動(dòng)的系統(tǒng)，而并行則是指的用并發(fā)使得一個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的更快。

這與LZ之前的理解應(yīng)該是不沖突的，在LZ之前看來(lái)，并發(fā)是一種模式，而并行是實(shí)現(xiàn)這種模式的手段之一。

線程級(jí)并發(fā)

在進(jìn)程的抽象概念下引入了線程，而線程級(jí)并發(fā)的概念，就是指的多個(gè)線程在同一時(shí)間（并非是絕對(duì)同時(shí)的）活動(dòng)。

操作系統(tǒng)從單處理器，直到現(xiàn)在多核多處理器系統(tǒng)，乃至超線程技術(shù)，已經(jīng)經(jīng)歷了很大的變化。這也使得針對(duì)多線程編程變得更加重要，否則就無(wú)法利用多處理器帶來(lái)的好處。

針對(duì)多處理器系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，比較好理解，其實(shí)就是物理上將多個(gè)CPU集中在一個(gè)集成電路的芯片上。而對(duì)于超線程技術(shù)來(lái)說(shuō)，則是利用N個(gè)物理內(nèi)核，模擬出2N個(gè)邏輯內(nèi)核的技術(shù)。在硬件上來(lái)講，超線程需要CPU的某些部分有多個(gè)備份，比如寄存器和程序計(jì)數(shù)器，但是其它部分只有一份，比如ALU。

指令級(jí)并行

在書中，對(duì)指令級(jí)并行的解釋是，如果處理器可以同時(shí)執(zhí)行多條指令，則稱這種屬性為指令級(jí)并行。其實(shí)指令級(jí)并行就是利用了指令的執(zhí)行過(guò)程中會(huì)有不同的階段，或者更精確的說(shuō)，是在同一時(shí)間只會(huì)利用部分CPU的硬件，因此可以利用這一點(diǎn)做到多個(gè)指令并行執(zhí)行。

更好的情況下，現(xiàn)代的很多處理器能夠做到執(zhí)行一條指令的平均時(shí)間尚且不到一個(gè)周期，這種處理器就稱為超標(biāo)量處理器。

單指令、多數(shù)據(jù)并行

單指令、多數(shù)據(jù)的概念是指一條指令可以產(chǎn)生多個(gè)并行執(zhí)行的操作的方式。當(dāng)今的一些處理器中配備了特殊的硬件，可以達(dá)到這個(gè)效果。由于產(chǎn)生了多個(gè)并行執(zhí)行的操作，因此就會(huì)涉及到多個(gè)數(shù)據(jù)，通俗的講也可以理解為，一條指令操作多個(gè)數(shù)據(jù)。比如書中所提到的例子，一些處理器具有并行地對(duì)4對(duì)單精度浮點(diǎn)數(shù)做加法的指令。

簡(jiǎn)談抽象

抽象的重要性就不需要再?gòu)?qiáng)調(diào)了，它在計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域有著不言而喻的地位。抽象可以使得一些具體的實(shí)現(xiàn)變的更加易于描述，而且也可以針對(duì)一些實(shí)現(xiàn)的方式作出規(guī)定。

舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，就JAVA中的類來(lái)說(shuō)，它其實(shí)是通過(guò)編譯器和JVM來(lái)實(shí)現(xiàn)的，而JVM本身又是一個(gè)抽象的概念，它也會(huì)有具體的實(shí)現(xiàn)。倘若針對(duì)我們平時(shí)使用的hotspot虛擬機(jī)來(lái)說(shuō)，類的實(shí)現(xiàn)是將類的信息存放在永久代，而后將實(shí)例存放在堆中，并且在每一個(gè)實(shí)例中，都會(huì)存放一個(gè)類信息的引用。從而我們?cè)诓僮鬟@個(gè)實(shí)例的時(shí)候，會(huì)通過(guò)類信息確定我們所做的操作并執(zhí)行它。

以上是LZ對(duì)類實(shí)現(xiàn)的個(gè)人理解，對(duì)JVM不太熟悉的猿友們可能對(duì)這個(gè)描述比較迷惑。但是沒(méi)關(guān)系，你只需要知道class可以聲明一個(gè)類，并且在你創(chuàng)建了一個(gè)實(shí)例之后，使用實(shí)例名.方法名可以調(diào)用它的方法，實(shí)例名.變量名可以取得它的屬性值就可以了（在此簡(jiǎn)單起見(jiàn)，忽略訪問(wèn)權(quán)限限制）。這就使得我們操作類的時(shí)候變的簡(jiǎn)單，也正是抽象的意義之一，也是上面對(duì)抽象描述的第一句話的解釋。

對(duì)于后面一句就比較好理解了，JAVA虛擬機(jī)是一種抽象，有了這個(gè)抽象，我們就可以針對(duì)JAVA虛擬機(jī)制定規(guī)范，也就是JAVA虛擬機(jī)規(guī)范。

文章小結(jié)

本次我們簡(jiǎn)單了解了一下并發(fā)和并行的概念，以及抽象對(duì)于計(jì)算機(jī)科學(xué)的重要意義。

下一章LZ將和各位猿友一起進(jìn)入一個(gè)嶄新的世界，那里有很多1和0的數(shù)字，有很多定理與證明，因此這部分可能比較枯燥。如果LZ的解釋不能讓各位猿友更好的理解這本書的內(nèi)容，各位猿友也可以看書中的原版內(nèi)容，或者拿著書和LZ的文章對(duì)照著看都可以。不過(guò)LZ還是希望各位不要半途而廢，畢竟實(shí)踐雖然重要，但還是需要理論的支撐的。