减少上下文切换和避免死锁简述

title: 减少上下文切换和避免死锁简述
date: 2021/8/13

线程有创建和上下文切换的开销；

1. 如何减少上下文切换？

   • 无锁并发编程。多线程竞争锁时，会引起上下文切换，所以多线程切换数据时，可以用一些办法来避免使用锁，如将数据的ID按照Hash算法取模分段，不同的线程处理不同段的数据。
   • CAS算法。Java的Atomic包使用CAS算法来更新数据，而不需要加锁。
   • 使用最小线程。避免创建不需要的线程，比如任务很少，但是创建了很多线程来处理，这样会造成大量线程都处于等待状态。
   • 协程。在单线程中实现多任务的调度，并在单线程里维持多个任务间的切换。

锁是非常有用的工具，运用场景非常多，但可能会引起死锁，因此避免死锁是一个常见的问题。

2. 避免死锁的几个常见方法？

   • 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) 来代替使用内部锁机制。
   • 对于数据库锁，加锁和解锁必须在一个数据库连接里，否则会出现解锁失败的情况。

资源限制是指在并发编程时，程序的执行速度受限于计算机硬件资源或软件资源。

3. 如何解决资源限制的问题？

   • 对于硬件资源限制，可以考虑使用集群并发执行程序。
   • 对于软件资源限制，可以考虑使用资源池将资源复用。比如使用连接池将数据库和Socket连接复用，或者在调用对方webservice接口获取数据时，只建立一个连接。
   • 在资源限制的情况下，根据不同的资源限制调整程序的并发度。