码迷,mamicode.com
首页 > 其他好文 > 详细

第1章 并发编程的挑战

时间:2019-10-22 18:04:20      阅读:99      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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

 

第1章 并发编程的挑战

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

(0)
(0)
   
举报
评论 一句话评论(0
登录后才能评论!
© 2014 mamicode.com 版权所有  联系我们:gaon5@hotmail.com
迷上了代码!