Java串行和并发比较，多线程是否一定快？

• 上下文切换
  单核处理器也能实现上下文切换，CPU通过给每个现场分配CPU时间片来实现这个机制，时间片是CPU分配给各个线程的时间，时间片非常短，CPU通过不停的切换线程执行，并且保存上一个任务的状态，感觉是同时执行的，关于时间片操作系统中有详细的讲解。
• 多线程是否一定的快？
  下面通过代码演示：

/**
 * @author LiHaitao
 * @description ConcurrencyTest:串行和并发执行累加操作的时间
 * @date 2019/9/23 10:41
 **/
public class ConcurrencyTest {

    private static final long count = 100000001;

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        concurrency();
        serial();
    }
    //多线程方法，并行执行
    private static void concurrency() throws InterruptedException {
        long start = System.currentTimeMillis();
        Thread thread = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                int a = 0;
                for (long i = 0; i > count; i++) {
                    a += 5;
                }
            }
        });
        thread.start();
        int b = 0;
        for (long i = 0; i < count; i++) {
            b--;
        }
                //使thread线程执行结束，再执行下面的打印
        thread.join();
        long time = System.currentTimeMillis() - start;
        System.out.println("currency:" + time + "ms,b=" + b);
    }
    //单线程方法，串行执行
    private static void serial() {
        long start = System.currentTimeMillis();
        int a = 0;
        for (long i = 0; i < count; i++) {
            a += 5;
        }
        int b = 0;
        for (long i = 0; i < count; i++) {
            b--;
        }
        long time = System.currentTimeMillis() - start;
        System.out.println("serial:" + time + "ms,b=" + b + ",a=" + a);
     
    }
}

结果对比：

count =100001
currency:33ms,b=-100001
serial:3ms,b=-100001,a=500005

count =1000001
currency:7ms,b=-1000001
serial:7ms,b=-1000001,a=5000005

count =10000001
currency:10ms,b=-10000001
serial:17ms,b=-10000001,a=50000005

count =100000001
currency:87ms,b=-100000001
serial:149ms,b=-100000001,a=500000005

总结：并发执行不不一定有串行执行快，因为当操作比较好的时候，并行操作会发生线程创建和上下文切换的开销
如何减少上下文切换：
1，无锁并发编程：多线程竞争锁时，会引发上下文切换，所以多线程处理数据时可以用一些办法避免使用锁，如将数据的ID
按Hash算法取模分段，不同的线程处理不同段的数据。
2，CAS算法：Java的Atomic包使用CAS算法来更新数据，而不需要加锁
3，使用最少线程：避免创建不需要的线程，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处于等待状态。
4，协程：在单线程里实现多任务的调度，并在单线程里维持多个任务间的切换。