一. 什么是上下文切換?

　　多線(xiàn)程編程中一般線(xiàn)程的個(gè)數(shù)都大于 CPU 核心的個(gè)數(shù)，而一個(gè) CPU 核心在任意時(shí)刻只能被一個(gè)線(xiàn)程使用。為了讓這些線(xiàn)程都能得到有效執(zhí)行，CPU 采取的策略是為每個(gè)線(xiàn)程分配時(shí)間片并輪轉(zhuǎn)的形式。當(dāng)一個(gè)線(xiàn)程的時(shí)間片用完的時(shí)候就會(huì)重新處于就緒狀態(tài)讓給其他線(xiàn)程使用，這個(gè)過(guò)程就屬于一次上下文切換。

　　概括來(lái)說(shuō)就是:

　　當(dāng)前任務(wù)在執(zhí)行完 CPU 時(shí)間片切換到另一個(gè)任務(wù)之前會(huì)先保存自己的狀態(tài)，以便下次再切換回這個(gè)任務(wù)時(shí)，可以再加載這個(gè)任務(wù)的狀態(tài)。任務(wù)從保存到再加載的過(guò)程就是一次上下文切換。

　　上下文切換通常是計(jì)算密集型的。也就是說(shuō)，它需要相當(dāng)可觀的處理器時(shí)間，在每秒幾十上百次的切換中，每次切換都需要納秒量級(jí)的時(shí)間。所以，上下文切換對(duì)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)意味著消耗大量的 CPU 時(shí)間，事實(shí)上，可能是操作系統(tǒng)中時(shí)間消耗最大的操作。

　　Linux 相比與其他操作系統(tǒng)(包括其他類(lèi) Unix 系統(tǒng))有很多的優(yōu)點(diǎn)，其中有一項(xiàng)就是，其上下文切換和模式切換的時(shí)間消耗非常少。

　　二. 什么是CAS

　　1. CAS實(shí)現(xiàn)原理

　　CAS是Compare And Swap的縮寫(xiě)，意思就是比較并交換。它是無(wú)鎖化的實(shí)現(xiàn)，是經(jīng)典的樂(lè)觀鎖。

　　synchronized是一種悲觀鎖，會(huì)導(dǎo)致其它所有需要鎖的線(xiàn)程掛起，等待持有鎖的線(xiàn)程釋放鎖。

　　樂(lè)觀鎖就是不加鎖而是假設(shè)沒(méi)有沖突而去完成某項(xiàng)操作，如果因?yàn)闆_突失敗就重試，直到成功為止。樂(lè)觀鎖的機(jī)制就是CAS。

　　CAS操作很簡(jiǎn)單，它包含三個(gè)操作數(shù)：內(nèi)存地址V、預(yù)期原值A(chǔ)、新值B。先比較內(nèi)存地址V處的值和預(yù)期原值A(chǔ)是否相等，如果相等就將內(nèi)存地址V處更新為新值B。在配合循環(huán)使用時(shí)，若CAS操作失敗，會(huì)循環(huán)執(zhí)行或到達(dá)某個(gè)終止處。此操作配合循環(huán)使用時(shí)，又稱(chēng)為自旋鎖的實(shí)現(xiàn)方式。

　　2. CAS存在的問(wèn)題

　　2.1 ABA問(wèn)題

　　解決辦法：

　　加時(shí)間戳

　　加版本號(hào)

　　2.2 循環(huán)開(kāi)銷(xiāo)大

　　CAS是樂(lè)觀鎖，如果線(xiàn)程比較多，資源搶占激烈，命中率低的情況下，不斷的循環(huán)會(huì)不斷的消耗資源。實(shí)際上，可以設(shè)置最大循環(huán)數(shù)，達(dá)到最大循環(huán)數(shù)還沒(méi)有占有資源就自動(dòng)放棄，避免無(wú)限的循環(huán)。

　　2.3 只能保證一個(gè)共享變量的原子操作

　　三. 創(chuàng)建線(xiàn)程池有哪幾個(gè)核心參數(shù)? 如何合理配置線(xiàn)程池的大小?

　　1. 核心參數(shù)

　　2. 核心說(shuō)明

　　1當(dāng)線(xiàn)程池中線(xiàn)程數(shù)量小于 corePoolSize 則創(chuàng)建線(xiàn)程，并處理請(qǐng)求。

　　2當(dāng)線(xiàn)程池中線(xiàn)程數(shù)量大于等于 corePoolSize 時(shí)，則把請(qǐng)求放入 workQueue 中,隨著線(xiàn)程池 中的核心線(xiàn)程們不斷執(zhí)行任務(wù)，只要線(xiàn)程池中有空閑的核心線(xiàn)程，線(xiàn)程池就從 workQueue 中取 任務(wù)并處理。

　　3當(dāng) workQueue 已存滿(mǎn)，放不下新任務(wù)時(shí)則新建非核心線(xiàn)程入池，并處理請(qǐng)求直到線(xiàn)程數(shù)目 達(dá)到 maximumPoolSize(最大線(xiàn)程數(shù)量設(shè)置值)。

　　4如果線(xiàn)程池中線(xiàn)程數(shù)大于 maximumPoolSize 則使用 RejectedExecutionHandler 來(lái)進(jìn)行任 務(wù)拒絕處理。

　　3. 線(xiàn)程池大小分配

　　線(xiàn)程池究竟設(shè)置多大要看你的線(xiàn)程池執(zhí)行的什么任務(wù)了，CPU密集型、IO密集型、混合型，任 務(wù)類(lèi)型不同，設(shè)置的方式也不一樣。

　　任務(wù)一般分為：CPU密集型、IO密集型、混合型，對(duì)于不同類(lèi)型的任務(wù)需要分配不同大小的線(xiàn) 程池。

　　3.1 CPU密集型

　　盡量使用較小的線(xiàn)程池，一般Cpu核心數(shù)+1

　　3.2 IO密集型

　　方法一：可以使用較大的線(xiàn)程池，一般CPU核心數(shù) * 2

　　方法二：(線(xiàn)程等待時(shí)間與線(xiàn)程CPU時(shí)間之比 + 1)* CPU數(shù)目

　　3.3 混合型

　　可以將任務(wù)分為CPU密集型和IO密集型，然后分別使用不同的線(xiàn)程池去處理，按情況而定。

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