并发编程

  • 上下文切换问题
  • 减少上下文切换方法
  • 死锁的问题
  • 避免死锁的常见方法
  • 硬件和软件的资源限制问题


并发编程目的是为了让程序运行地更快，但不是启动更多的线程就能让程序最大限度地并发执行。

上下文切换问题

线程有创建和上下文切换开销，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。

减少上下文切换方法

  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。(compareAndSwap)通过java的Atomic包来更新数据。
  3. 使用最少线程。避免创建不需要的线程。
  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。

死锁的问题

线程之间互相等待对方释放锁。

避免死锁的常见方法

  • 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，尽量保证每个锁只占用一个资源。
  • 尝试使用定时锁。使用lock.trylock来替代使用内部机制。
  • 对于数据库锁，加锁和解锁必须在有一个数据库连接里，否则会出现解锁失败的情况。

硬件和软件的资源限制问题

如带宽，硬盘读写速度，cpu处理速度，数据库连接数和socket连接数
解决办法
对于硬件限制，可以考虑使用集群并行执行程序。
对于软件限制，可以考虑使用资源池将资源复用。

最后可以通过jdk并发包提供的并发容器和工具类解决并发问题。