为什么需要并发编程？
并发编程的目的是为了提高程序运行速度。
并发编程存在什么挑战？
使用并发编程需要面对上下文切换、死锁、资源限制等问题。
上下文切换
并发编程使用多线程来处理提高程序运行速度，但是并不是线程数越多，程序的运行速度就越快。线程数过多，反而可能会导致程序的运行速度会降低，这是因为多线程执行任务的时候会存在上下文切换的开销。(一个任务从保存到再加载的过程就是一次上下文切换。)
CPU是通过时间片轮询的方式来分配线程执行任务的时间。当一个线程执行完一个时间片之后，CPU会被分配给下一个分配到时间片的线程。
以单核计算机为例：计算机只有一个处理器可以分配，程序的线程数越多，上下文带来开销越大。这反而可能导致程序运行速度的下降。
如何减少上下文切换？
我们可以通过无锁并发编程、CAS算法、使用最少线程和协程来减少上下文的切换。
- 无锁并发编程：多线程竞争锁的时候，就会导致上下文的切换。使用多线程处理数据的时候，可以用一些方法避免锁的使用。例如：将数据的id按hash算法取模分段，使不同线程处理不同段的数据。
- CAS算法：Java的Atomic包使用CAS算法来更新数据，不使用锁。
- 使用最少线程：避免创建不需要的线程。
- 协程：在单线程里面实现任务的调度，并完成多个任务之间的切换。
死锁
锁是个很有用的工具，但使用不当可能会导致死锁。
如何避免死锁？
- 避免在一个线程里面同时获取多个锁。
- 避免在一个锁里同时占用多个资源。
- 对于数据库锁，加锁和解锁必须在同一个数据库连接里，否则可能出现解锁失败的情况。
- 尝试使用定时锁。使用lock.tryLock(timeout)来替代使用内部锁机制。
资源限制的挑战
什么是资源限制？
资源限制是指在并发编程中，程序的运行速度受限于计算机硬件资源或软件资源。
如何解决资源受限的问题？
对于硬件资源，可以使用集群并行执行程序。
对于软件资源，可以使用资源池将资源复用。比如使用连接池将数据库和Socket连接复用。
在资源限制情况下进行并发编程？
在资源受限的情况下，如何让程序执行的更快？方法就是，根据不同的资源限制调整程序的并发度。
