併發編程的挑戰

一、  上下文切換

　　單核處理器也支持多線程執行代碼，cpu經過給每一個線程分配cpu時間片來實現這個機制。時間片是cpu分配給每一個線程的時間，時間片很是短，因此cpu經過不停的切換線程執行，讓咱們感受多個線程是同時執行的，時間片通常是幾十毫秒。

　　CPU經過時間片分配算法來循環執行任務，當前任務執行一個時間片後會切換到下一個任務。可是切換前會保存上一個任務的狀態，以便下次切換回這個任務時，能夠再加載這個任務的狀態，因此任務從保存到再加載的過程就是一次上下文切換。

　　例子：使用兩個線程實現累加操做和使用串行實現累加，在百萬級別如下時，二者的效率類似，隨着數據量的不斷降低，串行效率更高；當數據量達到千萬左右及以上時，並行效率更高。

　　測試代碼性能工具：Lmbench開源工具測試上下文切換的時長；

                                        Vmstat：linux命令，測量上下文切換速度。

 　　減小上下文切換：無鎖併發編程， CAS算法，使用最小線程和使用協程

二、死鎖

　　死鎖的出現會形成業務系統不在提供服務了，可感知；

　　避免死鎖的方法：

　　　　A．避免一個線程中獲取多個鎖；

　　　　B、避免一個線程在鎖內同時佔用多個資源，儘可能保證每一個鎖只佔用一個資源

　　　　C、嘗試使用定時鎖，使用lock.tryLock(timeout)來替代使用內部鎖機制

　　　　D、對於數據庫鎖，加鎖和解鎖必須在一個數據庫鏈接裏，不然會出現解鎖失敗的狀況。

三、  資源限制的挑戰

　　進行併發編程時，程序執行速度受限於計算機硬件資源和軟件資源（硬件資源如帶寬，軟件資源如數據庫鏈接數和socket鏈接數等），資源的限制可能致使多線程運行比單線程運行速度更加慢；

　　解決：因爲單機性能必定，沒法提升，硬件方面能夠進行集羣提升處理效率；軟件層面使用資源池複用資源。