併發程式設計的挑戰

併發程式設計的目的是為了讓程式執行的更快，但是，並不是啟動更多的執行緒就能讓程式最大限度的併發執行。在進行併發程式設計的時候，如果希望通過多執行緒執行任務讓程式執行的更快，會面臨非常多的挑戰，比如：上下文切換的問題、死鎖的問題以及受限於硬體和軟體資源限制問題。

cpu通過時間片分配演算法來迴圈執行任務，當前任務執行乙個時間片後會切換到下乙個任務。但是，在切換前會儲存上乙個任務的狀態，以便下次切換回這個任務時，可以再載入這個任務的狀態。所以任務從儲存到再載入的過程就是一次上下文的切換。因此，併發執行速度不一定會比序列執行的操作快，這是因為執行緒有建立和上下文切換的開銷，可以使用linux命令vmstat測量上下文切換到次數。看如下的**例項：

public class concurrenttest 
public static void concurrent() throws interruptedexception  catch (interruptedexception e) }}
});thread.start();
int b = 0;
for (long i = 0l; i < endtag; i++) 
thread.join();
long costtime = system.currenttimemillis() - starttime;
system.out.println("concurrent:" + costtime);
}public static void serial() throws interruptedexception 
int b = 0;
for (long i = 0l; i < endtag; i++) 
long costtime = system.currenttimemillis() - starttime;
system.out.println("serial:" + costtime);}}

上述**的輸出結果如下，結果表明使用序列化執行的速度要高於使用併發執行的速度。

concurrent:14 serial:12

減少上下文切換的方法主要有：無鎖併發程式設計、cas演算法、使用最少執行緒和使用協程。

鎖是乙個非常有用的工具，運用的場景非常多，但同時它也會帶來一些困擾，那就是有可能會引起死鎖，一旦產生死鎖，就會造成系統功能不可用。例如下面的例項**：

public class deadlockdemo  catch (interruptedexception e) 
synchronized (b) }}
});final thread thread2 = new thread(new runnable() }}
});thread1.start();
thread2.start();
}public static void main(string args) 
}

一旦出現死鎖，業務是可以感知的，因為不能繼續提供服務了，那麼只能通過dump執行緒檢視到底是哪個執行緒出現了問題，例如使用jstack命令輸出下面的dump日誌，從日誌中可以看到，**發生了執行緒死鎖：

避免死鎖的幾個常用的方法如下：

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