理论:
单核的计算机也可以实现多线程的操作,原因是因为cpu可以进行线程间的上下文切换,但上下文切换的时候需要保证记得切换前的线程执行位置,因为后面再切换回来的时候需要知道上一次已经执行在什么地方了,由此看来,上下文的切换时需要消耗性能的,也就是说多线程是比较吃性能的。
所以多线程一定会比串型执行效率高(花的时间少)?
public class ConcurrencyTest {
private static final long count = 100001;
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
concur();
serilize();
}
public static void concur() throws InterruptedException {
long start = System.currentTimeMillis();
Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
int a = 0;
for (long i = 0; i < count; i++) {
a += 5;
}
}
});
t1.start();
int b = 0;
for (long j = 0; j < count; j++){
b--;
}
long spendTime = System.currentTimeMillis() - start;
t1.join(); // join方法是什么意思去了
System.out.println("concur spendTime = " + spendTime + " and b = " + b);
}
public static void serilize(){
long a = 0;
long b = 0;
long start = System.currentTimeMillis();
for ( long i = 0;i < count ; i++){
a += 5;
}
for ( long j = 0; j< count ; j++) {
b--;
}
long spendTime = System.currentTimeMillis() - start;
System.out.println("serilize spendTIme = " + spendTime + "and a = " + a + ",b = " + b);
}
}
通过代码操作可知,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。
所以如何较少上下文的切换呢?
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。
·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 些办法来避免使用锁,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。
·CAS算法。Java的Atomic包使用CAS算法来更新数据,而不需要加锁。
·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
样会造成大量线程都处于等待状态。
·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。
死锁代码:
public class DeadLockDemo {
public static Resource r1 = new Resource();
public static Resource r2 = new Resource();
public static void main(String[] args) {
Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("t1想拿到r1的资源...");
// getR1(); // 此处方法内有占有r1锁,方法执行完毕后,自动释放了
// 需要在线程里主动占有锁资源
synchronized (r1) {
System.out.println("t1拿到了r1资源,t1高兴了一秒");
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("现在t1想拿到r2的资源...");
synchronized (r2) {
System.out.println("t1拿到了r2的资源");
}
}
}
},"t1");
Thread t2 = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("t2想拿到r2的资源...");
synchronized (r2) {
System.out.println("t2拿到了r2的资源,不用高兴,直接去拿r1");
synchronized (r1) {
System.out.println("t2拿到了r1的资源");
}
}
}
},"t2");
t1.start();
t2.start();
}
static class Resource {
}
}
案例中没有新建一个静态内部类(Resource),而是直接把两个字符串A、B当作两个资源,记得有说过不要把String进行加锁。