Java多线程并发中，如何优化线程上下文和调度策略？

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多任务操作系统常常需要同时执行多项工作。虽然工作数量可能大于机器的+CPU+数，但一个+CPU+同一时间只能执行一项任务。如何让用户感觉这些任务正在同时进行呢？操作系统的设计师巧妙地利用了以下方法：

多任务系统往往需要同时执行多道作业。作业数往往大于机器的 CPU 数，然而一颗 CPU 同时只能执行一项任务，如何让用户感觉这些任务正在同时进行呢? 操作系统的设计者 巧妙地利用了时间片轮转的方式。

线程上下文

对于单核 CPU 来说（对于多核 CPU，此处就理解为一个核），CPU 在一个时刻只能运行一个线程，当在运行一个线程的过程中转去运行另外一个线程，这个叫做线程上下文切换（对于进程也是类似）。

上下文切换实现过程

挂起一个进程，将这个进程在 CPU 中的状态（上下文）存储于内存中的某处；

在内存中检索下一个进程的上下文并将其在 CPU 的寄存器中恢复；

跳转到程序计数器所指向的位置（即跳转到进程被中断时的代码行），以恢复该进程在程序中。

引起线程上下文切换的原因

当前执行任务的时间片用完之后，系统 CPU 正常调度下一个任务；

当前执行任务碰到 IO 阻塞，调度器将此任务挂起，继续下一任务；

多个任务抢占锁资源，当前任务没有抢到锁资源，被调度器挂起，继续下一任务；

用户代码挂起当前任务，让出 CPU 时间；

硬件中断。

线程调度算法

操作系统中线程调度主要有两种方式抢占式调度与协同式调度。

抢占式调度

抢占式调度指的是每条线程执行的时间、线程的切换都由系统控制。