《java并发编程的艺术》一并发编程的挑战

一、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。这样的切换是会影响效率的,同样上下文切换也会影响多线程的执行速度。

二、多线程一定快吗

《java并发编程的艺术》一并发编程的挑战
当并发执行累加操作不超过百万次时,速度会比串行执行累加操作要慢,那么,为什么并发执行的速度会比串行慢呢,这是因为线程有创建和上下文切换的开销。

三、如何减少上下文切换

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,但是创建了很多线程来处理,这样会造成大量的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的切换。