标签:star 数据 rac vat 执行 row 避免 kde +=
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的并发执行。会面临非常多的挑战,比如上下文切换的问题、死锁的问题,以及软件硬件资源的问题等。
1.1 上下文切换
即使是单核处理器也支持多线程执行代码,CPU通过分配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(ms)。在切换前会保存上一个任务的状态,以便下次切换回这个任务时,可以再加载这个任务的状态。所以任务从保存到在加载的过程就是一次上下文切换。
1.1.1 多线程一定快吗
package com.example.demo.currency; public class ConcurrencyTest { private static final long count = 100001; private static void concurrency() throws Exception{ long start = System.currentTimeMillis(); Thread thread = new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { int a = 0; for(long i=0;i<count;i++) { a +=5; } } }); thread.start(); int b = 0; for(long i=0;i<count;i++) { b--; } thread.join(); long time = System.currentTimeMillis() - start; System.out.println("currency :" + time +"ms,b="+b); } private static void serial() { long start = System.currentTimeMillis(); int a = 0; for(long i=0;i<count;i++) { a +=5; } int b = 0; for(long i=0;i<count;i++) { b--; } long time = System.currentTimeMillis() - start; System.out.println("serial :"+ time +"ms,b="+b); } public static void main(String[] args) throws Exception{ concurrency(); serial(); } }
运行次数越多,并发执行运行速度越快
1.1.2 测试上下文切换次数和时长
Lmbench3 查看时长nag
vmstat可以测量上下文切换的次数
1.1.3如何减少上下文切换
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,这样就会造成大量的线程都处于等待状态。
*协程:在单线程里使用多任务的调度,并在单线程里维持多个任务间的切换
1.2死锁
我们先来看一段代码,这段代码会引起死锁,使线程t1和线程t2互相等待对方释放锁。
package com.example.demo.currency; public class DeadLockDemo { private static String A = "A"; private static String B = "B"; private void deadLock() { Thread t1 = new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { synchronized (A) { try { Thread.currentThread().sleep(2000); }catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } synchronized (B) { System.out.println("1"); } } } }); Thread t2 = new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { synchronized (B) { synchronized (A) { System.out.println("2"); } } } }); t1.start(); t2.start(); } public static void main(String[] args) { new DeadLockDemo().deadLock(); } }
1.3 资源限制的挑战
集群并行来提高运行速度
标签:star 数据 rac vat 执行 row 避免 kde +=
原文地址:https://www.cnblogs.com/helloworldmybokeyuan/p/11721206.html