并发编程的挑战

一、  上下文切换

　　单核处理器也支持多线程执行代码，cpu经过给每一个线程分配cpu时间片来实现这个机制。时间片是cpu分配给每一个线程的时间，时间片很是短，因此cpu经过不停的切换线程执行，让咱们感受多个线程是同时执行的，时间片通常是几十毫秒。

　　CPU经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后会切换到下一个任务。可是切换前会保存上一个任务的状态，以便下次切换回这个任务时，能够再加载这个任务的状态，因此任务从保存到再加载的过程就是一次上下文切换。

　　例子：使用两个线程实现累加操做和使用串行实现累加，在百万级别如下时，二者的效率类似，随着数据量的不断降低，串行效率更高；当数据量达到千万左右及以上时，并行效率更高。

　　测试代码性能工具：Lmbench开源工具测试上下文切换的时长；

                                        Vmstat：linux命令，测量上下文切换速度。

 　　减小上下文切换：无锁并发编程， CAS算法，使用最小线程和使用协程

二、死锁

　　死锁的出现会形成业务系统不在提供服务了，可感知；

　　避免死锁的方法：

　　　　A．避免一个线程中获取多个锁；

　　　　B、避免一个线程在锁内同时占用多个资源，尽可能保证每一个锁只占用一个资源

　　　　C、尝试使用定时锁，使用lock.tryLock(timeout)来替代使用内部锁机制

　　　　D、对于数据库锁，加锁和解锁必须在一个数据库链接里，不然会出现解锁失败的状况。

三、  资源限制的挑战

　　进行并发编程时，程序执行速度受限于计算机硬件资源和软件资源（硬件资源如带宽，软件资源如数据库链接数和socket链接数等），资源的限制可能致使多线程运行比单线程运行速度更加慢；

　　解决：因为单机性能必定，没法提升，硬件方面能够进行集群提升处理效率；软件层面使用资源池复用资源。