【Java并發(fā)編程的藝術(shù)】第一章讀書(shū)筆記

馬忠志發(fā)布于2019-08-16 10:42 / 563人閱讀

摘要：前言并發(fā)編程的目的是讓程序跑的更快，但并不是啟動(dòng)更多的線程，這個(gè)程序就跑的更快。盡可能降低上下文切換的次數(shù)，有助于提高并發(fā)效率。死鎖并發(fā)編程中的另一挑戰(zhàn)是死鎖，會(huì)造成系統(tǒng)功能不可用。

前言

并發(fā)編程的目的是讓程序跑的更快，但并不是啟動(dòng)更多的線程，這個(gè)程序就跑的更快。有以下幾種挑戰(zhàn)。

挑戰(zhàn)及方案 上下文切換

單核CPU上執(zhí)行多線程任務(wù)，通過(guò)給每個(gè)線程分配CPU時(shí)間片的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)機(jī)制。時(shí)間片是CPU分配給每個(gè)線程運(yùn)行的時(shí)間，時(shí)間片非常短，CPU通過(guò)不斷的切換線程執(zhí)行，給我們?nèi)祟?lèi)留下的印象就是多個(gè)線程在同時(shí)執(zhí)行。

由于線程有創(chuàng)建和上下文切換的開(kāi)銷(xiāo)，當(dāng)整個(gè)程序內(nèi)部操作數(shù)不高的情況下，并發(fā)執(zhí)行可能比串行執(zhí)行來(lái)的慢。

盡可能降低上下文切換的次數(shù)，有助于提高并發(fā)效率。

無(wú)鎖并發(fā)編程。書(shū)中提到多線程競(jìng)爭(zhēng)鎖時(shí)會(huì)發(fā)生上下文切換，所以竟可能避免使用鎖==書(shū)中指的應(yīng)該是為了競(jìng)爭(zhēng)鎖而觸發(fā)的搶占式上下文切換，因?yàn)槿粘６嗑€程運(yùn)行也需要上下文切換==，可以通過(guò)不同線程處理不同分段的數(shù)據(jù)來(lái)降低。

CAS算法。Java中的Atomic包使用CAS算法來(lái)更新數(shù)據(jù)，不需要加鎖==CAS算法目前還不是很了解==

使用最少線程。

協(xié)程。協(xié)程，又稱(chēng)微線程，纖程。英文名Coroutine。指的是在單線程里面實(shí)現(xiàn)多任務(wù)的調(diào)度==之前在Python和Go里面聽(tīng)過(guò)這個(gè)概念，不過(guò)還沒(méi)做具體了解。==

死鎖

并發(fā)編程中的另一挑戰(zhàn)是死鎖，會(huì)造成系統(tǒng)功能不可用。死鎖是指兩個(gè)或兩個(gè)以上的進(jìn)程或者線程在執(zhí)行過(guò)程中，由于競(jìng)爭(zhēng)資源或者由于彼此通信而造成的一種阻塞的現(xiàn)象。

避免死鎖的常見(jiàn)方法:

避免一個(gè)線程同時(shí)獲取多個(gè)鎖。

盡可能保證一個(gè)鎖內(nèi)只占有一個(gè)資源。

嘗試使用定時(shí)鎖。

資源限制的挑戰(zhàn)

比如說(shuō)帶寬只有2Mb/s,你下載速度是1Mb/s，開(kāi)10個(gè)線程速度也不會(huì)變成10Mb/s。書(shū)中提到在并發(fā)編程時(shí)需要考慮到資源上的限制。如果受制于資源，比如我數(shù)據(jù)庫(kù)連接數(shù)就10個(gè)，你每次用完都新建線程來(lái)做連接，整體程序的速度肯定會(huì)慢下來(lái)。

解決的方法有以下幾點(diǎn):

對(duì)于硬件資源的限制，可以使用集群來(lái)跑。

對(duì)于軟件資源上的限制,可以復(fù)用資源，比如復(fù)用數(shù)據(jù)庫(kù)連接。

根據(jù)資源的限制，靈活的去調(diào)整并發(fā)度。