Java并发编程的挑战

##Java并发编程的挑战

如果希望通过多线程来让任务执行的更快,将会面临上下文切换频繁,死锁,资源限制(硬件和软件)等问题

### 1.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另一个任务,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。  上下文切换会影响多线程的执行速度

### 上下文切换解决方案

- 无锁并发

多个线程竞争锁时,会引起上下文切换。 我们可以通过将数据的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

Java的Atomic包使用CAS算法来更新数据,而不需要加锁。(CAS算法不是很了解)

- 使用最少线程

如果任务很少,不要开启很多个线程去处理。尽量控制到最少

- 协程

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之间的切换

### 2. 死锁

当线程t1和线程t2互相等待对方释放锁时,会发生死锁现象

### 死锁解决方案

- 避免一个线程同时获得多个锁

- 避免一个线程在锁内同时占用多个资源 , 尽量保证一个线程只占有一个资源

- 使用定时锁  Lock.tryLock()

### 3.资源限制

比如服务器带宽只有2Mb/s, 某个资源下载速度为1Mb/s , 此时开启10个线程去下载它,下载速度不会变成10Mb/s ,所以,需要考虑资源限制问题。 硬件资源限制有上传/下载速度,CPU处理速度 ,和硬盘读写速度。 软件资源限制有数据库的连接数和Socket连接数等。

### 资源限制解决方案

- 对于硬件资源 ,可以使用集群

- 对于软件资源,  可以进行使用连接池将数据库和Socket连接进行复用,或者调研对方WebService接口时,只建立一个连接

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> 读书笔记来自《Java并发编程的艺术》第一章

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