《Java并发编程的艺术》学习笔记 —— 第1章并发编程的挑战

最新推荐文章于 2024-02-22 10:01:39 发布

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本文探讨了并发编程的目的及其实现方式，介绍了上下文切换的概念及其对性能的影响。通过对比单线程与多线程的执行效果，提出了减少上下文切换的策略，包括无锁并发编程、CAS算法、单线程编程和使用协程。

并发编程的目的：

并发编程的目的是通过合理的利用，软件与硬件的性能，让程序的运行速度更快，所以并不是启动更多的线程就可以让程序最大程度的并发执行。

上下文切换:

即使是单核处理器也支持多线程执行代码，多线程的实现方式是通过CPU给每个线程分配时间片来实现这个机制，因为时间片非常短，所以CPU通过不停的切换时间片，让我们感觉多线程并发执行，时间片一般是几十毫秒（ms）。

CPU通过时间片分配算法来循环执行任务，当前任务执行一个时间片之后会切换到下一个任务，但是切换之前会保存上一个任务的状态，以便再次切换到这个任务时可以加载这个任务的状态，从当前任务保存状态到加载下一个任务的状态的过程就是一次上下文切换。

文中测试多线程与单线程的Demo，因为配置不同所以执行出来的结果也不一致。

package com.yigjn.thread;

/**  

* <p>Title: chapter_01.java</p>  

* <p>Description: </p>  

* <p>Copyright: Copyright (c) 2018</p>  

* @author yigjn

* @date 2019年1月16日  

* @version 1.0  

*/
public class chapter_01 {
	private static final long count = (long) 1e9;  
	
	/**  
	
	 * <p>Title: main</p>  
	
	 * <p>Description: </p>  
	 
	 * @author yigjn  
	
	 * @date 2019年1月16日  
	
	 * @version 1.0  
	 
	 * @param args  
	
	 */
	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		concurrency();
		serial();
	}

	/**  
	
	 * <p>Title: serial</p>  
	
	 * <p>Description: </p>  
	 
	 * @author yigjn  
	
	 * @date 2019年1月16日  
	
	 * @version 1.0  
	   
	
	 */  
	private static void serial() {
		// TODO Auto-generated method stub
		long start = System.currentTimeMillis();
		int a = 0;
		for (long i = 0; i < count; i++) {
			a += 5;
		}
		System.out.println(a);
		int b = 0;
		for (long i = 0; i < count; i++) {
			b--;
		}
		long time = System.currentTimeMillis() - start;
		System.out.println("serial :" + time + "ms, b = " + b + ", a = " + a);
	}

	/**  
	
	 * <p>Title: concurrency</p>  
	
	 * <p>Description: </p>  
	 
	 * @author yigjn  
	
	 * @date 2019年1月16日  
	
	 * @version 1.0  
	   
	
	 */  
	private static void concurrency() {
		// TODO Auto-generated method stub
		long start = System.currentTimeMillis();
		Thread thread = new Thread(() -> {
			int a = 0;
			for (long i = 0; i < count; i++) {
				a += 5;
			}
			System.out.println(a);
		});
		thread.start();
		int b = 0;
		for (long i = 0; i < count; i++) {
			b--;
		}
		try {
			thread.join();
		} catch (InterruptedException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		}
		long time = System.currentTimeMillis() - start;
		System.out.println("concurrency :" + time + "ms, b = " + b);
	}

}