01-什么是多线程上下文切换与多线程死锁的解决办法

1.上下文

 

 1-1.什么是上下文切换

  在单核cpu中，多线程的执行是通过cpu的时间片分配，每个线程会分配到一个时间片，循环执行这些线程，线程时间片消耗完了就会进入等待状态，直到分配到新的时间片，因为时间片的时间非常短，所以cpu不停的切换线程执行，给我们造成了多线程同时运行的错觉。

  cpu通过时间片循环执行线程任务，当线程的cpu时间片用完后会保存当前任务状态，方便下次获取到cpu时间片的时候能继续执行，当下次分配时间片后执行到该线程时，会重新加载该线程的任务状态，而这个从保存任务状态到重新加载的过程就叫上下文换。
 

 1-2.上下文切换会带来什么影响

  每次上下文切换也都要消耗cpu资源的，就好比看英文书一样,你边英文看边去看翻译，在你看翻译之前你必须要记住当前英文书看到了第几页，这样的切换是会影响读书的效率，同样上下文切换也会影响多线程的执行速度。

• 当前线程在时间片使用完前执行完毕，cpu进行线程切换，不会造成cpu资源浪费。
   

 1-3.线程多不一定代表快

  线程多不一定代表程序运行速度会快，因为线程的创建每次的上下文切换都会消耗cpu资源。举个例子，迅雷下载你单线程全速是10M，你开10个任务同时下载，每个任务的平均下载速度可能只有600-700KB，为什么会这样？因为每个线程得到的cpu资源是分散的，每个线程去获取第三方资源的时候效率没有那么高，而且cpu分散的也不是总资源，它有一部资源可能浪费在线程创建与每次上下文切换了，剩下3M-4M资源就体现在这其中。
 

 1-4.减少上下文切换

1. 无锁并发编程：因为每次锁的竞争都会引起上下文切换
2. CAS算法：CAS算法是一种替代锁的方式，不需要加锁也能达到原子性（我更愿意说数据的一致性）
3. 协程：一种比线程还要小的执行单位，能在单线程中进行多任务切换。

  请大家一定要根据不同的业务场景合理的使用线程数量。
 

2.死锁

 

 2-1什么是死锁

  死锁是指两个或多个线程以上，当前线程拥有其他线程需要的资源，并等待其他线程释放已拥有的资源，其他线程也是如此，都不放弃自己拥有的资源。
 

 2-2.避免死锁

• 避免同一个线程获取多个锁的资源
• 使用定时锁，设置超时时间

参考：

《Java并发编程的艺术》