JAVA线程上下文的切换分析与调优

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何为上下文?

CPU切换线程需要记住上一个线程的状态,这样再次切换回来的时候才知道之前执行到了哪里,然后继续执行上次未执行完的步骤。切换上下文和创建线程会产生开销,所以对CPU来说,多线程不一定意味着快,哪怕是多核。(这里切换上下文带来的开销主要是用户态和内核态之间的切换,一般来说在几微秒。哪怕线程A时间片用完切换到现场B,时钟中断发生,也需要切换内核态)

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怎么测量上下文切换次数?

使用vmstat可以测量上下文切换的次数。

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如何减少上下文的切换?

1、无锁并发编程,当上锁后线程产生竞争时,会引起上下文的切换,采用无锁,典型的有CAS算法,Java的Atomic包使用CAS算法来更新数据,而不需要加锁,直接调用操作系统底层的CAS指令来完成。

2、采用所需的最少线程,比如任务很少,但是创建了很多线程来处理,这样会造成大量线程都处于等待状态。

Jstack PID > /demo.txt

可以获取线程信息文件

grep java.lang.Thread.State demo.txt | awk '{print $2$3$4$5}' | sort | uniq -c

统计线程状态

如果发现waiting的线程太多,查看一下线程信息文件demo.txt