今天開始閱讀《併發程式設計的藝術》，從這篇部落格開始進行簡單的總結。

併發程式設計的目的是為了讓程式執行的更快，能夠多線操作。但是並不是啟動更多的執行緒，就能讓程式執行的更快。併發程式設計收到上下文切換、死鎖、硬體資源與軟體資源限制等挑戰。

1. 上下文切換

當發生執行緒切換的時候，執行緒的執行環境也要切換（例如暫存器的值，所指向的棧等，程序還涉及到MMU），切換是有代價的（時間）。因此過於頻繁的切換的代價，可能會抹去併發帶來的好處。

如何減少上下文的切換？

1. 使用無鎖併發程式設計（多執行緒競爭鎖的時候，引起上下文切換）
2. CAS演算法（不需要加鎖來實現同步）
3. 使用最少執行緒（避免建立多的多餘執行緒，處於waiting狀態，引起切換）
4. 協程（使用單執行緒實現多工的排程，並在單執行緒裡維持多工間的切換）

2.死鎖

使用鎖來解決併發問題是常見的思路，但是不合理的程式碼會引起死鎖。即一組執行緒（程序）都持有資源，並且想要獲取其他執行緒的資源，導致所有執行緒都無限等待的一種情況。

避免死鎖：

1. 避免一個執行緒同時獲取多個鎖
2. 避免一個執行緒在鎖內同時獲取多個資源
3. 使用定時鎖
4. 對於資料庫鎖，加鎖和解鎖必須在同一個連線裡，否則就會出現解鎖失敗。

3.資源限制帶來的挑戰

資源的限制有頻寬、IO效能，CPU的處理速度。 軟體資源的限制有資料庫的連線數、socket連線數等。併發程式設計時不應超過資源的限制，超過的結果就是，對資源的利用達到天花板後，增加執行緒並不會提高天花板，只會徒增多個執行緒切換帶來的開銷。

解決硬體資源限制： 使用叢集的方式，例如Hadoop，進行資料的並行。
解決軟體資源限制：使用pool的方式，例如執行緒池，資料庫連線池，避免頻繁的建立和銷燬軟體資源，帶來的額外開銷（記憶體的分配、回收，消耗的時間等）。

總而言之，併發的程度要匹配硬體資源和軟體資源，達到資源的天花板是最大值，再增加併發只會增加切換帶來的開銷，不會增大對資源的並行程度。總體帶來負面效果。