并發(fā)編程帶來的問題
1.上下文切換問題
2.死鎖問題
上下文切換
多線程不一定快
1.線程有創(chuàng)建和上下文切換的開銷
如何減少上下文切換
減少上下文切換的方法有無鎖編程、CAS算法、使用最小線程、使用協(xié)程
1.無鎖并發(fā)編程，多線程競爭鎖時，會引起上下文切換，所以多線程處理數(shù)據(jù)時，可以用一些辦法來避免使用鎖，如將數(shù)據(jù)的ID按照hash算法取模分段，不同的線程處理不同段的數(shù)據(jù)
2.CAS算法。Java的Atomic包使用CAS算法來更新數(shù)據(jù)，而不需要加鎖，其實也加了鎖，只不過加鎖于cpu上，系統(tǒng)開銷可忽略不計
3.使用最小線程。避免創(chuàng)建不需要的線程，比如任務很少，但是創(chuàng)建很多線程來處理，這樣會造成大量線程處于等待狀態(tài)
4.協(xié)程，在單線程里實現(xiàn)多任務調(diào)度，并在單線程里維持多個任務間的切換
死鎖
有如下代碼：
package com.fx.pattern.cor.handler;
public class DeadLockDemo {
private static String A = "A";
private static String B = "B";
public static void main(String[] args) {
new DeadLockDemo().deadLock();
}
private void deadLock() {
Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
synchronized (A) {
try {
Thread.currentThread().sleep(2000);
} catch (InterruptedException 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();
}
這段代碼運行之后會引起死鎖，t1線程與t2線程互相等待對方釋放鎖。
待程序運行之后，我們采用如下方式來查看jvm對程序的跟蹤棧信息：
獲取當前程序進程id
1.ps aux | grep DeadLockDemo
進程id如下圖所示：
DeadLockTest PID.png
獲取當前程序產(chǎn)生的堆棧信息
2.sudo -u root jstack -F 32125 > /Users/mark/Desktop/JAVA/dump
獲取到的堆棧信息如下圖所示：
死鎖信息.png
idea中堆棧信息更加明確程序出現(xiàn)死鎖的代碼行數(shù)：
死鎖分析.png
避免死鎖的方法
1.避免一個線程同時獲取多個鎖
2.避免一個線程在鎖內(nèi)同時占用多個資源，盡量保證每個鎖只占用一個資源
3.嘗試使用定時鎖，使用lock.tryLock(timeout)來代替使用內(nèi)部鎖機制。
4.對于數(shù)據(jù)庫鎖，加鎖和解鎖必須在一個數(shù)據(jù)庫連接里，否則會出現(xiàn)解鎖失敗的情況。
資源限制的挑戰(zhàn)
什么是資源限制
資源限制是指在并發(fā)編程時，程序的執(zhí)行速度受限于計算機硬件資源或軟件資源
資源限制引發(fā)的問題
并發(fā)編程，將代碼執(zhí)行速度加快的原則是將代碼中串行執(zhí)行的部分變成并發(fā)執(zhí)行，但將串行執(zhí)行的代碼演變成并發(fā)執(zhí)行，需要考慮到資源限制，資源受限的情況下，串行到并發(fā)的演變反而會使程序執(zhí)行變得更慢，因為增加了上下文切換和資源調(diào)度的時間。
如何解決資源限制問題
硬件資源限制，考慮使用集群并行執(zhí)行程序，既然單機資源有限，那就讓程序在多機上運行。
軟件資源限制，考慮使用資源池將資源復用，比如使用連接池將數(shù)據(jù)庫和Socket連接復用，或者在調(diào)用對方webService接口獲取數(shù)據(jù)時，只建立一個連接。
在資源限制情況下進行并發(fā)編程
1.根據(jù)不同的資源限制調(diào)整程序的并發(fā)度。涉及數(shù)據(jù)庫連接數(shù)的sql操作，如果sql語句執(zhí)行非?？?，但是線程數(shù)量比數(shù)據(jù)庫連接大很多，則某些線程會被阻塞，等待數(shù)據(jù)庫連接。
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