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并发

并发描述多个活动在时间上重叠，平行执行只是其中一种实现。正确并发程序必须同时回答：谁拥有状态、哪些操作可以重叠、何时建立可见性、等待如何结束、失败与取消向哪里传播、资源何时回收。

阅读路径

  1. 并发的语义基础：安全性、活性、happens-before、线性化与所有权。
  2. 锁与条件变量：互斥、等待谓词、futex、死锁与公平。
  3. 协程：把暂停点编译成状态机，理解 stackful/stackless 与 scheduler 边界。
  4. 异步 I/O 与事件循环：readiness、completion、背压和连接状态。
  5. 无锁结构与 RCU：进度保证、CAS、ABA 与安全内存回收。
  6. 结构化并发：用任务树统一生命周期、取消、deadline 与错误。

六个正交维度

维度 典型选择 需要证明的事
工作分解 thread、task、actor、coroutine 工作是否独立、粒度是否合适
状态共享 immutable、message、shared memory 谁可读写、何时转移所有权
同步 lock、atomic、channel、barrier 顺序边与不变量
等待 block、park、poll、callback、await 是否浪费 CPU、能否取消
调度 OS、runtime、work stealing、event loop 公平、局部性、过度订阅
生命周期 detached、join、scope/task tree 错误、取消与资源何时收束

不要把这些维度压缩成“同步还是异步”二分。协程可以在单线程事件循环上运行，也可在线程池间迁移；无锁数据结构仍可能被调度器长期饿死；消息传递实现内部仍可能使用共享内存和原子。

选择顺序

  1. 先写共享状态不变量；
  2. 能用不可变值和所有权转移，就减少共享可变状态；
  3. 需要共享时先选最容易证明的互斥；
  4. 明确等待能否阻塞 OS 线程；
  5. 把取消、超时和关闭加入正常状态机；
  6. 只有测到锁争用并证明语义后，才考虑无锁；
  7. 用 trace 验证调度、队列、唤醒和尾延迟。

Reference