在并发程序中，并不是启动更多的线程就能让程序最大限度地并发执行。线程数量设置太小，会导致程序不能充分地利用系统资源；线程数量设置太大，又可能带来资源的过度竞争，导致上下文切换带来额外的系统开销。
什么是上下文切换
时间片决定了一个线程可以连续占用处理器运行的时长。当一个线程的时间片用完了，或者因自身原因被迫暂停运行了，这个时候，另外一个线程（可以是同一个线程或者其它进程的线程）就会被操作系统选中，来占用处理器。这种一个线程被暂停剥夺使用权，另外一个线程被选中开始或者继续运行的过程就叫做上下文切换（Context Switch）。
上下文都包括哪些内容呢？包括了寄存器的存储内容以及程序计数器存储的指令内容。
多线程上下文切换诱因
在多线程编程中，我们主要面对的是线程间的上下文切换导致的性能问题。
自发性上下文切换指线程由 Java 程序调用导致切出，在多线程编程中，执行调用以下方法或关键字，常常就会引发自发性上下文切换。
- sleep()
- wait()
- yield()
- join()
- park()
- synchronized
- lock
非自发性上下文切换指线程由于调度器的原因被迫切出。常见的有：线程被分配的时间片用完，虚拟机垃圾回收导致或者执行优先级的问题导致。
虚拟机垃圾回收为什么会导致上下文切换？虚拟机垃圾回收机制的使用有可能会导致 stop-the-world 事件的发生，这其实就是一种线程暂停行为。
发现上下文切换
串联的执行速度比并发的执行速度要快，这就是因为线程的上下文切换导致了额外的开销。系统开销具体发生在切换过程中的哪些具体环节，总结如下：
- 操作系统保存和恢复上下文；
- 调度器进行线程调度；
- 处理器高速缓存重新加载；
- 上下文切换也可能导致整个高速缓存区被冲刷，从而带来时间开销。
什么时候用多线程？
一般在单个逻辑比较简单，而且速度相对非常快的情况下，我们可以使用单线程。例如， Redis从内存中快速读取值，不用考虑 I/O 瓶颈带来的阻塞问题。而在逻辑相对来说很复杂的场景，等待时间相对较长又或者是需要大量计算的场景，建议使用多线程来提高系统的整体性能。例如，NIO 的文件读写操作、图像处理以及大数据分析等。
在多线程中使用 Synchronized 还会发生进程间的上下文切换，具体会发生在哪些环节呢？进程上下文切换，是指用户态和内核态的来回切换。如果一旦 Synchronized 锁资源竞争激烈，线程将会被阻塞，阻塞的线程将会从用户态调用内核态，尝试获取 mutex，这个过程就是进程上下文切换。