最经典的两类并发模型

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1. 两类并发模型

并发的软件，最重要的问题之一是临界数据（尤其是静态数据）的访问。

临界数据访问有两种基本方式：

1）并行的互访临界数据；

2）串行的互访临界数据；

第一种方法需要考虑互斥问题，一般通过互斥锁实现。

第二种方法可以无需考虑互斥问题，通过对临界资源的Task化封装来实现。

由此，带出两类基本的并发模型，作者分别名之曰小白盒并发模型，和小黑盒并发模型。

两种模型对比示意如下：

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2. 小白盒并发模型

说明：

小白盒模型是各种并发模型的始祖和基础。大家在最初进行线程编程时，基本都是从小白盒模型开始的。

1）模型描述：

小白盒模型是在各个软件组件的实现过程中，在”需要的时候”，启动独立的线程。这些独立的线程在运行中，其调用轨迹可以贯穿所有的软件组件。所以每个软件组件都要考虑其临界资源可能被并发访问的问题。要解决这个问题，最简单的手段就是各种Mutex加解锁。

2）优缺点：

优点：该模型用来无需过多的并发设计上的思考，简单易懂。

缺点：该模型仅仅适用于小型软件。对大型软件，过多的锁会引入相应的软件复杂度，而过多锁的使用又会引入难以排查的效率瓶颈；

3）特别的：

并发设计中，除了互斥设计，还有线程间协作时序的设计。可以通过互斥锁来协调线程间时序关系，也可以通过条件变量等来协调线程间时序关系。

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3. 小黑盒并发模型

说明：

小黑盒模型有比较强的并发设计感，适用于大型的软件。

1）模型描述：

小黑盒并发模型是将不同的软件组件用task封装起来，各个软件组件之间限定不可以直接互调，只能以收发消息的方式来调用彼此。小黑盒模型本质上时一种简化版的进程同步模型。

2）优缺点：

优点：不同软件组件间不存在同步和互斥访问的问题。理论上，一个软件模块的某条运行路线中，永远不会直接调用到另外一个软件组件的方法，也永远不会直接访问到另外一个软件组件的数据。所以，理论上，可以做到不同软件组件的临界数据是被串行访问的，从而也就不需要繁琐的加解锁操作了。或者至少，某个软件组件无需考虑其持有的临界数据，可能被其他组件去并行访问的问题。

缺点：组件件通过繁琐的消息收发来通信。发送消息，等待回复，显然不比直接的API调用简单直观。加之消息队列等机制，会引入编程上和分析上额外的复杂度。搞不好也会带来一定的效率下降。

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