七日打卡--java并发编程之上下文切换

上下文切换

CPU通过时间片分配算法来循环执行任务，当前任务执行一个时间片后会切换到下一个任务。但是在切换前会保存上一个任务的状态，以便下次切换回这个任务时，可以再加载这个任务的状态。所以任务从保存到再加载的过程就是一次上下文切换。

并发执行不一定比串行执行快，因为线程有创建和上下文切换的开销。

减少上下文切换的方法有：

• 无锁并发编程：多线程竞争锁时，会引起上下文切换，可以用一 些办法来避免使用锁，如将数据的ID按照Hash算法取模分段，不同的线程处理不同段的数据
• CAS算法(compare-and-swap)：Java的Atomic包使用CAS算法来更新数据，而不需要加锁

  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;
              }
          }
      }
  }复制代码      

• 使用最少线程：避免创建不需要的线程，比如任务很少，但是创建了很多线程来处理，这样会造成大量线程都处于等待状态
• 协程(Quasar)：在单线程里实现多任务的调度，并在单线程里维持多个任务间的切换

死锁

锁是个非常有用的工具，运用场景非常多，因为它使用起来非常简单，而且易于理解。但同时它也会带来一些困扰，那就是可能会引起死锁，一旦产生死锁，就会造成系统功能不可用。

避免死锁的几种常见方法：

• 避免一个线程同时获取多个锁
• 避免一个线程在锁内同时占用多个资源，尽量保证每个锁只占用一个资源
• 尝试使用定时锁，使用lock.tryLock(timeout)来替代使用内部锁机制
• 对于数据库锁，加锁和解锁必须在一个数据库连接里，否则会出现解锁失败的情况

资源限制

• 带宽的上传/下载速度
• 硬盘读写速度
• CPU的处理速度
• 数据库的连接数
• socket连接数等