java并发编程之上下文切换等并发编程的挑战

上下文切换

        即使是单核处理器也支持多线程执行代码,cpu通过给每个线程分配cpu时间片来实现这个机制。时间片是cpu分配给各个线程的时间,因为时间片非常短,所以cpu通过不听地切换线程执行,让我们感觉多个线程是同时执行的,时间片一般是几十毫秒。

         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下一个任务。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。

         减少上下文切换的方法有无锁并发编程、CAS算法、使用最少线程和使用协程。

        1、无锁并发编程。多线程竞争锁时,会引起上下文切换,所以多线程处理数据时,可以用一些方法来避免使用锁,如将数据的id按照hash算法取模分段,不同的线程处理不同段的数据。

        2、CAS算法。java的Atomic包使用CAS算法来更新数据,而不需要加锁。

        3、使用最少线程。避免创建不需要的线程,比如任务很少,但是创建了很多钱程来处理,这样会造成大量线程都处于等待状态。

        4、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间的切换。

        避免死锁的几个常见方法:

         避免一个线程同时获取多个锁。

         避免一个线程在锁内同时占用多个资源,尽量保持每个锁只占用一个资源。

         尝试使用定时锁,使用lock.tryLock(timeout)来代替使用内部锁机制。

         对于数据库锁,加锁和解锁必须在一个数据库连接里,否则会出现解锁失败的情况。

 

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转载自www.cnblogs.com/bozzzhdz/p/9666993.html
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