1.java并发编程艺术-并发编程的挑战

1.1上下文切换

　　单核处理器也支持多线程执行代码，CPU通过给每个线程分配CPU时间片来实现这个机制。时间片是CPU分配给各个线程的时间，因为时间片非常短，所以CPU通过不停的切换线程执行。

　　CPU通过时间片分配算法来循环执行任务，当前任务执行一个时间片后会切换到下一个任务。但是在切换之前会保存上一个任务的状态，以便下一次切换回下一个任务时，可以再加载这个任务的状态，所以任务从保存到在加载的过程就是一次上下午切换。

　　这就像我们同时读两本书，当我们再度一本英文的技术书时，发现某个单词不认识，于是打开英文词典，但是在放下技术书之前我们需要记下这本书读到了多少页的多少行，等查完单词之后，在能够继续读这本书。这样切换会影响读书的效率，同样上下文切换也会影响多线程的执行速度。

1.1.1多线程一定快吗

public class ConcurrencyTest {

    private static final long count = 100001;

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        concurrency();
        serial();
    }
    private static void concurrency() throws InterruptedException {
        long startTime = System.currentTimeMillis();
        Thread thread = new Thread(() -> {
            int a = 0;
            for (long i = 0; i < count; i++) {
                a += 5;
            }
        });
        thread.start();
        int b = 0;
        for (long i = 0; i < count; i++) {
            b--;
        }
        thread.join();
        long endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println(endTime - startTime+"ms,b = "+b);
    }

    private static void serial(){
        long startTime = System.currentTimeMillis();

        int a = 0;
        for (long i = 0; i < count; i++) {
            a += 5;
        }
        int b = 0;
        for (long i = 0; i < count; i++) {
            b--;
        }
        long endTime = System.currentTimeMillis();

        System.out.println(endTime - startTime+"ms,b = "+b+"---a="+a);
    }
}

　　从表中发现，当并发执行累加操作不超过百万次时，速度会比串行执行累加操作要慢，为什么并发执行的速度会比串行慢呢？这是因为线程的创建和上下文切换的开销。

1.1.2 测试上下文的切换次数和时长

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