线程的最主要目的是提高程序的运行性能
要想通过并发来获得更好的性能，需要努力做好两件事情：更有效地利用现有处理资源，以及在出现新的处理资源时使程序尽可能地利用这些新资源。从性能监视的视角来看，CPU需要尽可能保持忙碌状态。这也就是程序的性能与可伸缩性。
线程引入的开销
尽管使用多个线程的目标是提升整体性能，但与单线程的方法相比，使用多个线程总会引人一些额外的性能开销。造成这些开销的操作包括：线程之间的协调（例如加锁、触发信号以及内存同步等），增加的上下文切换，线程的创建和销毁，以及线程的调度等。
一个并发设计很糟糕的应用程序，其性能甚至比实现相同功能的串行程序的性能还要差。
对于为了提升性能而引入的线程来说，并行带来的性能提升必须超过并发导致的开销。
- 上下文切换
切换上下文需要一定的开销，而在线程调度过程中需要访问由操作系统和JVM共享的数据结构，但上下文切换的开销并不只是包含JVM和操作系统的开销。当一个新的线程被切换进来时，它所需要的数据可能不在当前处理器的本地缓存中，因此上下文切换将导致一些缓存缺失，因而线程在首次调度运行时会更加缓慢。 - 内存同步
同步操作的性能开销包括多个方面。在synchronized和volatile提供的可见性保证中可能会使用一些特殊指令，它们将抑制一些编译器优化操作。在内存栅栏中，大多数操作都是不能被重排序的。
在评估同步操作带来的性能影响时，区分有竞争的同步和无竞争的同步非常重要。 synchronized机制针对无竞争的同步进行了优化(volatile通常是非竞争的）这个基本的机制已经非常快了，并且JVM还能进行额外的优化以进一步降低或消除开销。因此，不要过度担心非竞争同步带来的开销，我们应该将优化重点放在那些发生锁竞争的地方。 - 阻塞
当线程阻塞时，需要被挂起，在这个过程中将包含两次额外的上下文切换，以及所有必要的操作系统操作和缓存操作：被阻塞的线程在其执行时间片还未用完之前就被交换出去，而在随后当要获取的锁或者其他资源可用时，又再次被切换回来。（由于锁竞争而导致阻塞时，线程在持有锁时将存在一定的开销：当它释放锁时，必须告诉操作系统恢复运行阻塞的线程。）
减少锁的竞争
串行操作会降低可伸缩性，并且上下文切换也会降低性能。在锁上发生竞争时将同时导致这两种问题，因此减少锁的竞争能够提高性能和可伸缩性。
- 缩小锁的范围（“快进快出”）
降低发生竞争可能性的一种有效方式就是尽可能缩短锁的持有时间。例如，可以将一些与锁无关的代码移出同步代码块，尤其是那些开销较大的操作，以及可能被阻塞的操作，例如l/O操作。 - 减小锁的粒度
锁分解和锁分段等技术可以减小锁的粒度，从而降低锁的竞争。
锁分解：如果一个锁需要保护多个相互独立的状态变量，那么可以将这个锁分解为多个锁，并且每个锁只保护一个变量，从而提高可伸缩性，并最终降低每个锁被请求的频率。
锁分段：典型的ConcurrentHashMap就是采用了分段锁的思想。锁分段的一个劣势在于：与采用单个锁来实现独占访问相比，要获取多个锁来实现独占访问将更加困难并且开销更高。解决办法参考ConcurrentHashMap的size方法实现。 - 避免热点域
每个操作都请求多个变量时，锁的粒度将很难降低。这是在性能与可伸缩性之间相互制 衡的另一个方面，一些常见的优化措施，例如将一些反复计算的结果缓存起来，都会引人一些 “热点域(Hot Field) ”，而这些热点域往往会限制可伸缩性。 - 一些替换独占锁的方法
降低竞争锁还有一种方式是放弃使用独占锁，从而有助于使用一种友好并发的方式来管理共享状态。例如，使用并发容器、读·写锁、不可变对象以及原子变量。
ReadWriteLock实现了一种在多个读取操作以及单个写人操作情况下的加锁规则，比如ReadWriteLock对于只读的数据结构，其中包含的不变性可以完全不需要加锁操作。
原子变量提供了一种方式来降低更新“热点域"时的开销，例如静态计数器、序列发生器、或者对链表数据结构中头节点的引用。
