Java并发编程的艺术（一）

简介

在暑期实习的过程遇到了大厂基本上都绕不开并发编程的问题，可以说并发编程是任何编程语言绝对重头的部分，不论是为了以后的面试还是自我的提升，学习并发编程都是必须的。希望通过本次的学习可以掌握：

1. Java并发的机制；

2. JVM中是如何支持并发的；

3. 学会并发编程的基础语法；

4. 加深对常用的关键字的理解；

5. 掌握一定的并发编程的技巧；

阅读书籍

《Java并发编程的艺术》

阅读前推荐：

1. 对Java编程基础和面向对象设计熟悉；
2. 对操作系统比较熟悉（线程相关概念）；
3. JVM了解一点。

正文部分

目录

chapter 1： 并发编程的挑战（本章）

chapter 2：Java并发机制的底层实现

并发编程的挑战

这部分主要介绍了在使用并发编程时一定会遇到的问题，也是我们在进行并发编程的时候会考虑的点。

1. 上下文切换

首先明确并发和并行的区别，这一点不再详细描述，OS课已经说烂掉了。

并发从CPU的角度来看，就是CPU为每个程序分配一定的时间片，程序使用完当前的时间片就会被挂起，进行上下文的切换，切换到别的程序的上下文，这样多个程序反复切换，使得在一段时间内，这些程序一起执行。

那么并发不可避免涉及到上下文的切换，线程的切换代价小，进程的代价大。所以本书在一开始抛出的问题其实是很有意义的：并发不一定会带来程序执行速度的提升，因为如果上下文切换的开销相当大，那么并发就会显得很鸡肋。。

ok，明确了问题所在，那么如何最大程度优化线程的切换呢？书中给出了一些建议：

1. 无锁并发编程：多线程竞争锁会导致上下文的切换，尽量减少锁的使用；
2. 使用CAS：Java的Atomic包使用CAS算法更新数据，不用加锁；
3. 减少不必要的线程：当任务量不大时，不用创建太多线程，这样会使得很多线程处于等待状态。这一部分后面的案例有解释，为了执行一个任务，开辟多个线程，多个线程会频繁抢锁，引发上下文的切换。
4. 协程：在单线程中实现多任务的调度。

2. 死锁问题

OS里面最经典的问题，如果上下文切换降低了效率，那么死锁是直接可以让系统无法正常运行。如何解决死锁呢？

1. 避免在一个线程中同时获取多个锁；
2. 避免一个在一个锁中占用多个资源；
3. 使用定时锁

   lock.trtLock(timeout)

   。
4. 对数据库的操作的加锁和解锁必须在一个连接中完成。

3. 资源限制问题

不同的系统由于面对的业务场景不同，可能存在不同的瓶颈（网络、IO等），我认为作者值得是系统中存在某个瓶颈时引发的问题。作者是想告诉我们，在设计并发时，目光不应该放在代码本身，系统是一个整体，如果脱离系统只去考虑代码，那么可能对系统效率提升并不大。

总结

本章主要介绍了并发编程中一些挑战，为后面的系统讨论打下基础。