六、效能問題
6.1、效能
在一定的配置下，如果乙個程式的執行時間越短，吞吐量越大，我們就說這個程式的效能越好。
現代計算機的cpu核數越來越多，cpu執行速度越來越快，多執行緒的程式可以充分利用多核cpu的效能，提高cpu處理器的利用率。所以，大部分情況下多執行緒能提高程式的效能。但是如果引入執行緒的開銷和同步**塊對效能的影響大於處理器的利用率，程式的效能是降低的。
6.2、多執行緒的開銷和同步**塊對效能的影響
多執行緒的開銷和同步**塊對效能的影響主要有上下文切換、重新整理快取記憶體、阻塞操作。
6.2.1、上下文切換
cpu執行執行緒**時，會分配給這段執行緒一段時間片去執行**。當時間片到達或者遇到阻塞操作或者執行緒主動放棄時間片，執行緒都會退出執行狀態，這時cpu就需要切換執行緒的上下文了
上下文切換主要要做以下兩件事：
（2）執行緒首次載入到cpu中時，會載入快取資料到快取記憶體中
6.2.2、重新整理快取記憶體
當我們使用volatile時，會導致cpu快取記憶體失效，強制將快取記憶體中的資料重新整理到主記憶體中，載入資料也是先從主記憶體中載入到快取記憶體上再使用；
同時使用synchronized或者volatile時，會抑制指令重排序，引起效能損耗。
6.2.3、阻塞操作
當乙個執行緒遇到比如io的阻塞操作或者獲取不到鎖而阻塞或者呼叫sleep等方法而等待，就會影響到整個系統的效能，主要包括：
（1）阻塞或等待的執行緒會放棄時間片，引起上下文切換；
（2）掛起執行緒（長時間阻塞）會被臨時放入硬碟上；
（3）如果阻塞的執行緒持有鎖，那麼其他需要獲取這個鎖的執行緒將會無法繼續執行。
6.3、效能調優的手段
效能調優的手段主要有減少鎖的競爭、減小鎖的粒度、減少使用synchronized關鍵字
（1）減少鎖的競爭
減少鎖的競爭主要是減少每次持有鎖的時間和降低鎖的請求頻率，所以在同步**塊中的**盡量不要有比較耗時的操作。
讀寫鎖也是一種減少鎖的競爭的方式，當對共享可變變數進行讀操作時不會相互阻塞，類似於資料庫的s鎖和x鎖。
（2）減小鎖的粒度
對於多個共享可變變數，如果他們之間不存在可變性條件的話，那麼不應該使用一把鎖來同步這些變數，每個變數都有自己的鎖，這樣就不會出現相互阻塞了。減小的鎖的粒度。
分段鎖就是減小鎖的粒度的一種方式，concurrenthashmap中就是利用了分段鎖來提高效能的。
（3）儘量減少使用synchronized關鍵字
能使用volatile的地方盡量不要使用synchronized關鍵字。
（4）使用cas非阻塞操作
java併發程式設計 六
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