并发编程1（并发编程的使用目的以及带来的问题）

并发编程

• 为什么要使用并发编程？
• 并发编程所带来的问题，以及如何避免？

并发编程是为了让程序运行的更快

  使用并发编程的目的是加快程序的运行速度，但同样的使用并发编程会带来新的问题。上下文切换问题、死锁问题

上下文切换

 问：上下文切换是什么，导致产生上下文切换问题的原因是什么呢？
 答：对于单核处理器的计算机而言，CPU是通过为多线程分配CPU时间片来实现多线程的，多个线程共同抢占CPU分配的有限时间片，时间片抢占执行完后，返回就绪状态，或者程序执行完毕。但是在当前任务抢占完并执行完一个时间片后，切换前会保留上一个任务的状态，方便下一次切换回加载这个任务。所以，任务从保存到加载的过程就是一次上下文的切换。
 可想而知，这个保留当前任务，并再次加载任务的过程就会造成不必要的时间浪费。所以，无限制的增加线程并不能一直增加程序的执行效率。
 如何减少上下文的切换？

• 无锁并发编程。多线程竞争锁的时候，会引起上下文切换，所以多线程处理数据的时候，可以用一些办法来避免使用锁。
• CAS算法（Compare and Swap）。Java的Atomic包使用CAS算法来更新数据，而不需要加锁。
• 使用最少线程。避免不需要的线程。
• 协程。在单线程里实现多任务的调度算法，并在单线程里维持多个任务的切换。

死锁

  并发编程过程中，由于多个线程间，共同抢占对方需要而又没有及时释放掉的资源，很容易导致死锁的情况发生。
 面试的时候偶尔也会遇到，让手写一个死锁的情况。

public class DeadLockDemo {
	privat static String A = "A";
	privat static String B = "B";
  	
  	public static void main(String[] args) {
  		Thread t1 = new Thread(new Runnable()) {
  			@Override
  			public void run() {
  				sychronized(A) {
  					try {
  						Thread.currentThread().sleep(2000);
  					}catch (InterruptedException e) {
  						e.printStackTrace();
  					}
  					sychronized(B) {
  						System.out.println("1");
  					}
  				}
  			}
  		});
  		Thread t2 = new Thread(new Runnable()) {
  			@Override
  			public void run() {
  				sychronized(B) {
  					sychronized(A) {
  						System.out.println("2");
  					}
  				}
  			}
  		});
  		t1.start();
  		t2.start();
  	}
}

如何避免死锁呢？

• 避免一个线程同时获取多个锁。
• 避免一个线程在锁内同时占用多个资源，尽量保证每个锁只占用一个资源。
• 尝试使用定时锁，使用lock.tryLock(timeout)来替代使用内部锁机制。
• 对于数据库锁，加锁和解锁必须在一个数据库连接内，否则会出现解锁失败。