一. 什么是上下文切換?

　　多線程編程中一般線程的個(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)線程使用。為了讓這些線程都能得到有效執(zhí)行，CPU 采取的策略是為每個(gè)線程分配時(shí)間片并輪轉(zhuǎn)的形式。當(dāng)一個(gè)線程的時(shí)間片用完的時(shí)候就會(huì)重新處于就緒狀態(tài)讓給其他線程使用，這個(gè)過程就屬于一次上下文切換。

　　概括來說就是:

　　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，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的時(shí)間。所以，上下文切換對系統(tǒng)來說意味著消耗大量的 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 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，意思就是比較并交換。它是無鎖化的實(shí)現(xiàn)，是經(jīng)典的樂觀鎖。

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

　　樂觀鎖就是不加鎖而是假設(shè)沒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。樂觀鎖的機(jī)制就是CAS。

　　CAS操作很簡單，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)，又稱為自旋鎖的實(shí)現(xiàn)方式。

　　2. CAS存在的問題

　　2.1 ABA問題

　　解決辦法：

　　加時(shí)間戳

　　加版本號

　　2.2 循環(huán)開銷大

　　CAS是樂觀鎖，如果線程比較多，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)還沒有占有資源就自動(dòng)放棄，避免無限的循環(huán)。

　　2.3 只能保證一個(gè)共享變量的原子操作

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

　　1. 核心參數(shù)

　　2. 核心說明

　　1當(dāng)線程池中線程數(shù)量小于 corePoolSize 則創(chuàng)建線程，并處理請求。

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

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

　　4如果線程池中線程數(shù)大于 maximumPoolSize 則使用 RejectedExecutionHandler 來進(jìn)行任 務(wù)拒絕處理。

　　3. 線程池大小分配

　　線程池究竟設(shè)置多大要看你的線程池執(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，對于不同類型的任務(wù)需要分配不同大小的線 程池。

　　3.1 CPU密集型

　　盡量使用較小的線程池，一般Cpu核心數(shù)+1

　　3.2 IO密集型

　　方法一：可以使用較大的線程池，一般CPU核心數(shù) * 2

　　方法二：(線程等待時(shí)間與線程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程池去處理，按情況而定。

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