Part 001: 併發編程面臨的挑戰

併發編程的目的是爲了讓程序執行的更快，而不是啓動更多的線程讓程序最大幅度的併發執行。

1.上下文切換

CPU經過時間片分配算法來循環執行任務，任務從保存到再加載的過程就是一次上下文切換。 如何減小上下文切換：無鎖併發編程，CAS算法，使用最少線程，協程。 無所併發編程：多線程競爭鎖時，會引發上下文切換。爲了不鎖，如將數據的ID按照Hash算法取模分段，不一樣線程處理不一樣段的數據。 CAS算法：Java的Atomic包使用CAS算法來更新數據，而不須要加鎖。 使用最少線程：避免建立不須要的線程，如任務不多，但建立了許多線程，這樣會致使大量線程處於等待狀態。 協程：在單線程裏實現多任務的調度，並在單線程裏維持多個任務間的切換。 減小上下文切換方法：

// 1.將線程信息dump到home/dumpfile/dumpmsg31212文件中
sudo -u admin /opt/software/java/bin/jstack 31212 > /home/dumpfile/dumpmsg31212
// 2.統計全部線程分別處於什麼狀態
grep ava.lang.Thread.State dumpmsg31212 | awk '{print $2$3$4$5}' | sort | uniq -c
// 3.打開dump文件查看處於WAITING的線程在作什麼
// 4.對相關問題進行對應的優化操做

2.死鎖

鎖是應用的比較多的一個工具，運用場景不少，使用也較爲方便，且容易理解。但若是應用不當的話，頗有可能會致使死鎖，致使系統功能沒法正常使用。 形成死鎖的緣由有不少種，大部分狀況下多是出現異常沒有釋放鎖。避免死鎖的常見方法有：

• a.避免一個線程同時得到多個鎖。
• 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，加鎖和解鎖必須在同一個數據庫鏈接裏，不然會出現解鎖失敗的狀況。

3.資源限制

1.資源限制：指在進行併發編程時，程序的執行速度受限於計算機硬件資源或軟件資源。 2.引起的問題：在併發編程中，代碼執行速度加快的原則是將代碼中串行執行的部分改成並行執行。但若是因爲資源限制，致使併發執行的代碼依舊處於串行執行的狀態，這時程序執行速度不只不會變快，反而會更加緩慢，由於增長了上下文切換和資源調度的時間。 3.如何解決資源限制的問題：硬件資源限制，能夠考慮使用集羣並行執行程序。軟件資源限制，能夠考慮使用資源池將資源複用。 4.資源限制的狀況下進行併發編程時，如何讓程序執行的更快？方法就是根據不一樣的資源限制調整程序的併發度。

4.總結

對於Java開發工程師而言，強烈建議多使用JDK併發包提供的併發容器和工具類來解決併發問題。