并发编程挑战与上下文切换优化-优快云博客

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/weixin_48013460/article/details/112236085

并发编程的目的是提高程序执行效率，但面临上下文切换等挑战。上下文切换在单核处理器中通过时间片分配实现，可能导致性能下降。减少上下文切换的方法包括无锁并发编程、CAS算法、限制线程数量以及使用协程。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

并发的目的

并发编程的目的是为了让程序运行的更快一点，但是，并不是启动更多的线程就可以让程序执行的效率更高，运行更快。进行并发编程时，如果希望通过多线程执行让程序变得更快，会面临非常大的挑战，如：上下文切换、死锁以及受限制于阴间和软件的资源限制等问题。

上下文切换

单核处理器也支持多线程去执行代码，CPU是通过给每个程序分配时间片来实现并行机制。时间片是CPU分配给各个线程的时间。时间片非常短，CPU通过不断切换线程执行，让我们感觉上是并发执行。
CPU通过时间片分配算法来循环执行任务，当前时间片执行完成之后，记住当前任务执行的状态，以便于下次切换回来的时候，加载这个状态，继续执行，所以任务从保存到再加载的过程就是一次上下文切换。
但是，上下文切换会影响多线程的执行速度。
下面代码演示的是串行和并发执行并累加操作的时间，但是并发执行一定比串行快吗？

public class ConcurrencyTest {
    private static final long count = 10000l;

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        concurrency();
        serial();
    }

    private static void serial() {
        long start = System.currentTimeMillis();
        int a = 0;
        for (long i = 0; i < count; i++) {
            a +&