Java并发编程上下文切换对执行效率的影响

本文介绍了Java并发编程中的关键概念——上下文切换,并讨论了如何通过无锁编程、CAS算法、合理使用线程数量以及利用携程等方法来减少上下文切换,从而提高程序执行效率。

一、上下文切换

当前任务执行一个时间片之后会切换到下一个任务。但是,在切换之前会保存上一个任务的状态,以便下一次切换回上个任务时,可以再加载这个任务的状态。所以任务从保存到在加载的过程就是一个上下文切换。

二、并发操作有时是比串行操作慢的

当并发操作的次数较少,串行操作的执行速率会比并发操作的快,因为并发操作有线程的创建和上下文的切换。因为操作次数较少,所以此时这一部分占据的时间比重较大。

三、减少上下文的切换

在java并发编程中,如果减少上下文切换的次数,那么程序的执行效率将会加快。

减少上下文切换的方法有:

1.无锁并发编程

多线程竞争锁时,会引起上下文切换,所以多线程处理数据时,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。

2.CAS算法

Java的Atomic包使用CAS算法来更新数据,而不需要加锁

3.使用最少线程

避免创建不需要的线程,比如当线程任务少时,创建较少的线程来执行。

4.携程

在单线程里实现多任务的调度,并在单线程里维持多个任务间的切换。

《Java并发编程的艺术》第一章知识总结

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