七日打卡--java并發程式設計之上下文切換

上下文切換

CPU通過時間片配置設定算法來循環執行任務，目前任務執行一個時間片後會切換到下一個任務。但是在切換前會儲存上一個任務的狀态，以便下次切換回這個任務時，可以再加載這個任務的狀态。是以任務從儲存到再加載的過程就是一次上下文切換。

并發執行不一定比串行執行快，因為線程有建立和上下文切換的開銷。

減少上下文切換的方法有：

• 無鎖并發程式設計：多線程競争鎖時，會引起上下文切換，可以用一 些辦法來避免使用鎖，如将資料的ID按照Hash算法取模分段，不同的線程處理不同段的資料
• CAS算法(compare-and-swap)：Java的Atomic包使用CAS算法來更新資料，而不需要加鎖

  public class AtomicCounter {  private final AtomicInteger counter = new AtomicInteger(0);  public int getValue() {return counter.get();
      }public void increment() {while(true) {int existingValue = getValue();int newValue = existingValue + 1;if(counter.compareAndSet(existingValue, newValue)) {return;
              }
          }
      }
  }複制代碼      

• 使用最少線程：避免建立不需要的線程，比如任務很少，但是建立了很多線程來處理，這樣會造成大量線程都處于等待狀态
• 協程(Quasar)：在單線程裡實作多任務的排程，并在單線程裡維持多個任務間的切換

死鎖

鎖是個非常有用的工具，運用場景非常多，因為它使用起來非常簡單，而且易于了解。但同時它也會帶來一些困擾，那就是可能會引起死鎖，一旦産生死鎖，就會造成系統功能不可用。

避免死鎖的幾種常見方法：

• 避免一個線程同時擷取多個鎖
• 避免一個線程在鎖内同時占用多個資源，盡量保證每個鎖隻占用一個資源
• 嘗試使用定時鎖，使用lock.tryLock(timeout)來替代使用内部鎖機制
• 對于資料庫鎖，加鎖和解鎖必須在一個資料庫連接配接裡，否則會出現解鎖失敗的情況

資源限制

• 帶寬的上傳/下載下傳速度
• 硬碟讀寫速度
• CPU的處理速度
• 資料庫的連接配接數
• socket連接配接數等