前言
今天是2019年03月19日，最近读了不少书，《Java并发编程的艺术》就是其中一本，这本书比较适合入门，讲的非常简单。这本书一共有11章，我已经看完第一遍了，有的章节看了两三遍，所以通过博客的形式梳理一番阅读过的内容。我不会把整本书的内容都放进来，我想写下来的是我理解了的部分，能够整理成块的内容。
并发编程就是用多线程的技术去达到更好的效率，但多线程必可避免会带来一些挑战，本文介绍了其中的两个挑战：
- 上下文切换
- 死锁
上下文切换
上下文切换的概念和影响
单核CPU的情况下，同一时间只能有一个线程占有CPU的时间片，那么线程在执行任务时，执行到一半就切换到另一个线程去了，下次回来这个线程的时候，任务还得继续执行，而跟这个任务相关的状态就需要重新被加载。上下文切换的开销在于，切换线程时前一个线程的状态的保存和切换到的线程的加载。
如何减少上下文切换的次数
- 无锁编程，如CAS等
- 减少线程数量
- 使用协程，在单一线程中进行多任务的切换
Java减少上下文切换实战
- 用jps打出当前java虚拟机中的各种进程
- 用jstack命令把某个进程的线程状态保存到一个文件中
jstack 5313 > /root/jstack/machine_status_dump
- 用grep结合相关命令统计线程状态
grep java.lang.Thread.State machine_status_dump | awk '{print $2$3$4$5}'| sort | uniq -c
- 如果WATING状态的线程数量过多，考虑减少线程池的核心线程数量。当然在本例中只有1+10个WATING的线程，相对而言还不算太多。
死锁
下面通过一道面试题的形式来阐述这个问题，有时候面试官会让手写一个死锁代码出来。
写代码其实考察的是背后对这个代码的思想的理解，我们首先得理解死锁是怎样产生的。在学习操作系统的时候，我们知道，死锁产生有四个条件。
- 资源互斥：某个资源只能允许一个进程访问，这个进程在访问时，其他进程不可以访问
- 占有且等待：占有一部分资源的进程，同时还缺一部分资源没拿到，在等待其他进程释放
- 不可抢占：资源被一个进程占有时，不能被抢走
- 循环等待：存在一个循环链，使得链中的所有进程都在等待前一个进程释放资源，形成了循环等待，大家都无法释放资源。
因此，在Java中，要写一个死锁代码，我们需要定义互斥（同一时刻只能被一个线程持有，这里通过Java的synchronize来实现）的资源A和B，要定义两个线程C和D，以synchronize的形式对资源A上锁，使得只有线程C能持有资源A，线程C持有A后，线程A的run方法里的代码还应该试图去持有资源B。而这时候得让资源B已经被线程D持有，同时线程D的run方法里也要试图去持有资源A，这样线程C和D就形成了循环等待。
线程C持有A等待B，线程D持有B等待A，两者都不释放，构成死锁。
这就
在线程C获取到资源B之前，synchronize同步代码块不能往下执行了，也就无法释放掉线程C持有的资源A。下面看一下代码实现。
public class DeadLock {
private static String A="A";
private static String B="B";
public static void main(String[] args){
new Thread(()->{
synchronized (A){
System.out.println("线程C获取到资源A");
try {
Thread.sleep(1000); //本线程等1秒让线程D能够获取到资源B
}catch (Exception e){
e.printStackTrace();
}
synchronized (B){
System.out.println("线程C获取到资源B");
}
}
}).start();
new Thread(()->{
synchronized (B){
System.out.println("线程D获取到资源B");
try {
Thread.sleep(1000); //本线程等1秒让线程C能够获取到资源A
}catch (Exception e){
e.printStackTrace();
}
synchronized (A){
System.out.println("线程D获取到资源A");
}
}
}).start();
}
}
执行结果：
线程C获取到资源A
线程D获取到资源B