读《Java并发编程的艺术》学习笔记(一)

接下来一个系列,是关于《Java并发编程的艺术》这本书的读书笔记以及相关知识点,主要是为了方便日后多次复习和防止忘记。废话不多说,直接步入主题:

第1章  并发编程的挑战

并发编程的目的是让程序运行得更快,但是并不是启动更多的线程就能让程序最大限度地并发执行。并发编程会遇到许多挑战,例如:上下文切换问题、死锁问题、以及受限于硬件和软件的资源限制问题。

1.1  上下文切换

进行上下文切换之前,会保存上一个任务的状态,以便下次切换回这个任务时,可以再加载到这个状态。任务从保存到再加载的过程就是一次上下文切换。

1、多线程一定快吗?

不一定。因为创建线程和上下文切换的开销会占用一定的时间。

2、如何减少上下文切换

方法:无锁并发编程、CAS算法、使用最少线程和使用协程。

1.2  死锁

 先看一个简单的场景:

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

 这段代码,会引起死锁,使线程t1和线程t2互相等待对方释放锁。

常见避免死锁方法:

1)避免一个线程同时获得多个锁;

2)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;

3)尝试使用定时锁,使用lock.tryLock(timeout)来代替使用内部锁

4)对于数据库锁,加锁和解锁必须在一个数据库连接里,否则会出现解锁失败情况。

1.3  资源限制的挑战

资源限制:指的是在进行并发编程时,程序的执行速度受限于计算机硬件资源或软件资源。

  解决资源限制的问题:

      1)对于硬件资源限制,可以考虑使用集群并行执行程序。既然单机的资源有限制,那么就让程序在多机上运行;

      2)对于软件资源限制,可以考虑使用资源池将资源复用。

1.4  本章小结

  多使用JDK并发包提供的并发容器和工具类来解决并发问题,因为这些类都已经通过了充分的测试和优化,可以解决以上的挑战

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