- 多线程编程中什么是上下文切换
上下文切换（Context Switch）是操作系统为了实现多线程或进程并发执行而采取的一种机制。在Java多线程环境中，上下文切换具体指的是CPU控制权从一个正在运行的线程转移到另一个就绪并等待CPU执行权的线程的过程。由于在一个时间段内，CPU核心只能执行一个线程的任务，为了使多个线程能够有效并行工作，操作系统采用了时间片轮转策略，为每个线程分配一段CPU执行时间。
上下文切换的详细过程包括：
保存当前线程状态：当一个线程的时间片用完或因某些原因（如I/O操作、等待锁）而需要暂停执行时，操作系统会保存该线程的上下文信息，包括但不限于程序计数器（记录下一条待执行指令的位置）、寄存器状态（包含线程执行过程中的临时变量）、堆栈指针等。
加载新线程状态：接着，操作系统会从就绪队列中选择下一个要运行的线程，恢复其先前保存的上下文信息，包括载入相应的程序计数器值、寄存器内容等，使新线程得以从上次停止的地方继续执行。
执行切换：完成上述保存和加载过程后，CPU控制权正式转移到新线程，开始执行其代码。
上下文切换的影响：
性能开销：上下文切换是一项计算密集型操作，因为它涉及大量处理器时间来保存和恢复线程状态，尤其是当切换频繁发生时，会消耗大量的CPU周期，从而影响程序的整体执行效率。
资源消耗：除了CPU时间外，上下文切换还会增加内存使用，因为每个线程的上下文信息都需要存储空间。
调度延迟：频繁的上下文切换会导致线程执行的实际工作时间占比减少，增加了线程间的调度延迟。
减少上下文切换的策略：
减少线程数量：适当减少线程数量可以降低上下文切换的频率。
使用协程：在适用的场景下，使用轻量级的协程代替线程，因为协程的上下文切换通常在用户空间完成，开销更小。
减少锁竞争：避免多个线程对同一资源的频繁竞争，减少因等待锁而引起的上下文切换。
提高线程的执行时间片：通过优化代码，使单个线程的工作尽可能连续，减少时间片用尽而导致的切换。
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