1、上下文切換

上下文定義

cpu發生程序或者執行緒切換時，所依賴的資料集合，比如一個函式有外部變數，函式執行時，必須獲取外部變數，這些變數值的集合就是上下文。

引發問題

對於CPU密集型任務，多執行緒處理會發生上下文切換，會影響到執行速度，如果時IO密集型，多執行緒技術優點盡顯。

如何減少上下文切換

• 無鎖併發程式設計，鎖的獲取與釋放會發生上下文切換，多執行緒時會影響效率。無鎖併發程式設計就是將資料分塊，每個執行緒處理各自模組。比如LongAdder中部分程式碼。
• CAS演算法，併發程式設計時通過CAS演算法更新資料，而不必加鎖。如Java的atomic包下的工具類。
• 使用最少執行緒，減少不必要的執行緒建立，自定義執行緒池。
• 使用協程，在單執行緒中維護多工排程，處理任務間切換，Golang對於協程的使用很強大。

2、死鎖

死鎖定義

死鎖是程序死鎖的簡稱，是由Dijkstra於1965年研究銀行家演算法時首先提出來的。
系統發生死鎖現象不僅浪費大量的系統資源，甚至導致整個系統崩潰，帶來災難性後果。

產生死鎖原因

• 系統資源不足
• 程序推進順序不當
• 資源分配不合理

死鎖產生的必要條件

• 互斥條件：一個資源只能被一個程序或者執行緒使用。
• 請求和保持條件：一個程序或者執行緒，請求資源的時候發生阻塞，對已經獲取的資源保持不放。
• 不可剝奪條件：程序或者執行緒以獲得的資源，在未使用完成時，不能強行剝奪。
• 迴圈等待條件：若干程序或者執行緒形成一種頭尾相接的迴圈等待的資源關係。

這四分條件是死鎖產生的必要條件，只要發生死鎖，這些條件必然成立，而只要上述條件之一不滿足，就不會發生死鎖。

如何避免死鎖

1. 以確定的順序獲得鎖
2. 加鎖時限

Lock介面提供了boolean tryLock(long time, TimeUnit unit) throws InterruptedException方法，該方法可以按照固定時長等待鎖，因此執行緒可以在獲取鎖超時以後，主動釋放之前已經獲得的所有的鎖。

總結

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