Java并发编程 01 并发注意事项

做并发编程的时候需要注意哪些事项呢？

上下文开销

CPU的线程是通过调度算法分配不同的时间片，当一条线程的时间片用完后，操作系统会暂停该线程，并保存该线程相应的信息，然后再随机选择一条新线程去执行，这个过程就称为“线程的上下文切换”。

每次进行上下文切换时都需要保存当前线程的执行状态，并加载新线程先前的状态。 如果上下文切换频繁，CPU花在上下文切换上的时间占比就会上升，而真正处理任务的时间占比就会下降。

如何减少上下文切换？

减少线程的数量 。然而如果线程数量已经少于CPU核数，每个CPU执行一条线程，照理来说CPU不需要进行上下文切换了，但事实并非如此。

控制同一把锁上的线程数量。如果多条线程共用同一把锁，那么当一条线程获得锁后，其他线程就会被阻塞；当该线程释放锁后，操作系统会从被阻塞的线程中选一条执行，从而又会出现上下文切换。
因此，减少同一把锁上的线程数量也能减少上下文切换的次数。

采用无锁并发编程。 如果减少同一把锁上线程的数量就能减少上下文切换的次数，那么如果不用锁，是否就能避免因竞争锁而产生的上下文切换呢？ 需要根据以下两种情况挑选不同的策略：

需要并发执行的任务是无状态的：HASH分段 需要并发执行的任务是有状态的：CAS算法 

死锁问题

当多个线程相互等待已经被对方占用的资源时，就会产生死锁。

如何避免死锁？

不要在一条线程中嵌套使用多个锁；不要在一条线程中嵌套占用多个计算机资源；给锁和资源加超时时间 如果你非要在一条线程中嵌套使用多个锁或占用多个资源，那你需要给锁、资源加超时时间，从而避免无限期的等待。

通信机制

线程之间的通信一共有两种方式：共享内存 和 消息传递。

共享内存：这种方式有个弊端，即需要程序员来控制线程的同步，即线程的执行次序。

消息传递 ：由于执行次序由并发机制完成，因此不需要程序员添加额外的同步机制，但需要声明消息发送和接收的代码。

综上所述：对于共享内存的通信方式，需要进行显示的同步，隐式的通信； 而对于消息传递的通信方式，需要隐式的同步，显示的通信。

Java使用共享内存的方式实现多线程之间的消息传递。因此，程序员需要写额外的代码用于线程之间的同步。

Java采用共享内存的方式实现消息传递，而共享内存需要依托于同步。Java提供了synchronized、volatile关键字实现同步。此外volatile关键字还拥有一些额外的功能。