Java併發編程的藝術-第一章之併發編程的挑戰

Java 的另一個經典書籍之一《Java 併發編程的藝術》你們確定也是看過的，今天開始我按照個人理解通俗的講解這本書。

首先併發編程的目的就是讓程序跑的更快，可是並非開啓更多的線程就能讓程序就能最大限度的併發執行，在實際的併發編程中，還會面臨這不少的挑戰，例如：上下文切換、死鎖問題、硬件、軟件的資源受限所帶來的問題。

一、1 上下文切換

CPU經過給每一個線程分配CPU時間片來執行多個線程，時間片通常很是的短，CPU經過不斷的切換線程執行，因此讓咱們感受多個線程是併發同時進行的，可是實際上並非的。當前的任務執行了一個時間片後，保存當前的狀態以便下一次再加載這個任務的狀態，而後切換當下一個任務。因此任務從保存到再加載的過程就是一次上下文切換。然而上下文切換是須要時間的，會影響多線程的執行效率。

如何減小上下文切換

一、無鎖併發編程。多線程競爭鎖時，會引發上下文切換，沒有競爭到鎖的線程，一直處於等待狀態，因此上下文切換的時間會比較長。因此可使用一些方法避免使用鎖。例如數據的ID利用Hash算法取模，不一樣的線程取不一樣的數據段。

二、CAS 算法。Java 的Atomic包就是使用的CAS算法更新數據，而不加鎖。

三、使用最少線程。避免建立沒必要要的線程。

四、協程。協程看上去也是子程序，但執行過程當中，在子程序內部可中斷，而後轉而執行別的子程序，在適當的時候再返回來接着執行。最大的優點就是協程極高的執行效率。由於子程序切換不是線程切換，而是由程序自身控制，所以，沒有線程切換的開銷，和多線程比，線程數量越多，協程的性能優點就越明顯。第二大優點就是不須要多線程的鎖機制，由於只有一個線程，也不存在同時寫變量衝突，在協程中控制共享資源不加鎖，只須要判斷狀態就行了，因此執行效率比多線程高不少。

 

一、2 死鎖

在併發編程中很容易出現死鎖，一旦出現死鎖，系統功能就不能使用，書中介紹幾種常見避免死鎖的方式。

一、避免一個線程同時得到多個鎖

二、保證一個鎖只佔用一個資源

三、嘗試使用定時鎖

四、數據褲鎖，加鎖和解鎖i必須在同一個數據庫鏈接中

 

一、3 資源限制的挑戰

硬件資源的限制：能夠用集羣執行程序

軟件資源的限制：使用鏈接池資源的複用

 

總結：

併發編程寫的不嚴謹很容易出現問題、並且定位不太容易，因此書中建議多使用JDK併發包提供的併發容器和工具類來解決併發問題。

參考：http://blog.csdn.net/wusd1256/article/details/78160552