java并发编程的艺术
并发编程的挑战
并发编程的挑战：并发编程的目的是为了让程序运行的更快，但是并不是启动更多的线程就能让程序最大限度地并发执行。在进行并发编程时，会面临非常多的挑战，比如上下文切换问题，死锁问题，以及受限于硬件和软件的资源限制问题。
上下文切换
即使是单核的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通过不停的切换线程执行，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，以便下一次切换回这个任务时，可以再加载这个任务的状态。
多线程不一定快，因为线程有创建和上下文切换的开销。
测试上下文切换的次数和时长
使用Lmbench3可以测量上下文切换的时常
使用vmstat可以测量上下文切换的次数（CS表示上下文切换的次数）
如何减少上下文切换
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使用一些办法来避免使用锁，如将数据的Id根据Hash算法取模分段，不同的线程处理不同端的数据
2、CAS算法
3、使用最小线程：避免创建不需要的线程，比如任务很少，但是创建了大量的线程来处理，这样会让大量的线程处于等待状态。
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。
死锁问题
两个线程互相等待对方释放锁会引发死锁。
避免死锁的方法：
1、避免一个线程同时获取多个锁
2、避免一个线程在锁内同时占用多个资源。
3、尝试使用定时锁
4、数据库锁，加锁和解锁必须在一个数据库连接中
资源限制的挑战
资源限制是指在进行并发编程时，程序的执行速度受限于计算机硬件资源或软件资源。
硬件资源限制有带宽的上传下载速度，硬盘读写速度，CPU的处理速度
软件的资源限制有数据库的连接数，Socket连接数等
资源限制引发的问题
在并发编程中将代码执行速度加快的原则是将串行执行的部分变成并发执行，但是如果将某段串行执行的代码并发执行，反而会更慢，因为增加了上下文切换和资源调度的时间。
如何解决资源限制的问题
硬件资源限制：使用集群并行执行程序
软件资源限制：使用资源池将资源复用，比如使用连接池将数据库和socket连接复用。
来源：CSDN
作者：陌路逐风
链接：https://blog.csdn.net/weixin_44723139/article/details/104105446