读书笔记之 《Java并发编程的艺术-第一章》

前言

并发编程的目的是让程序跑的更快，但并不是启动更多的线程，这个程序就跑的更快。有以下几种挑战。

挑战及方案

上下文切换

单核CPU上执行多线程任务，通过给每个线程分配CPU时间片的方式来实现这个机制。时间片是CPU分配给每个线程运行的时间，时间片非常短，CPU通过不断的切换线程执行，给我们人类留下的印象就是多个线程在同时执行。

由于线程有创建和上下文切换的开销，当整个程序内部操作数不高的情况下，并发执行可能比串行执行来的慢。

尽可能降低上下文切换的次数，有助于提高并发效率。

无锁并发编程。书中提到多线程竞争锁时会发生上下文切换，所以竟可能避免使用锁
==书中指的应该是为了竞争锁而触发的抢占式上下文切换，因为日常多线程运行也需要上下文切换==，可以通过不同线程处理不同分段的数据来降低。

CAS算法。Java中的Atomic包使用CAS算法来更新数据，不需要加锁**==CAS算法目前还不是很了解==**

使用最少线程。

协程。协程，又称微线程，纤程。英文名Coroutine。指的是在单线程里面实现多任务的调度**==之前在Python和Go里面听过这个概念，不过还没做具体了解。==**

死锁

并发编程中的另一挑战是死锁，会造成系统功能不可用。死锁是指两个或两个以上的进程或者线程在执行过程中，由于竞争资源或者由于彼此通信而造成的一种阻塞的现象。

避免死锁的常见方法:

避免一个线程同时获取多个锁。

尽可能保证一个锁内只占有一个资源。

尝试使用定时锁。

资源限制的挑战

比如说带宽只有2Mb/s,你下载速度是1Mb/s，开10个线程速度也不会变成10Mb/s。书中提到在并发编程时需要考虑到资源上的限制。如果受制于资源，比如我数据库连接数就10个，你每次用完都新建线程来做连接，整体程序的速度肯定会慢下来。

解决的方法有以下几点:

对于硬件资源的限制，可以使用集群来跑。

对于软件资源上的限制,可以复用资源，比如复用数据库连接。

根据资源的限制，灵活的去调整并发度。