《实战Java高并发程序设计》---第4章 锁的优化及注意事项

Posted 2020-12-17 anpeiyong

1、有助于  提高锁性能   的几点建议：

　　　　1.1、减少锁持有时间

　　　　　　　　只有在必要时进行同步，这样明显   减少锁持有时间、提升系统的吞吐量；

public synchronized void say(){
        //do one

        //并发逻辑

        //do other
    }


    /**
     * 优化后
     */
    public void say(){
        //do one

        synchronized (this){
            //并发逻辑
        }

        //do other
    }

 　　　　1.2、减小锁粒度

　　　　　　　　缩小 锁对象的  范围，eg：ConcurrentHashMap 的分段锁

　　　　1.3、读写分离锁  替换  独占锁

　　　　　　　　读多写少的场景下，可使用  读写锁 提升系统的并发能力；

　　　　1.4、锁粗化

public void say(){
        for (int i=0;i<10;i++){
            synchronized (this){
                //do ...
            }
        }
    }

    /**
     * 优化后
     */
    public void say(){
        synchronized (this){
            for (int i=0;i<10;i++){
                //do ...
            }
        }
    }

 

2、JDK对锁做的优化

　　　　2.1、锁偏向

　　　　　　　　如果一个线程获得了锁，锁将进入偏向模式，当获得锁的线程再次请求锁，无需再做任何同步操作；

　　　　2.2、轻量级锁

　　　　　　　　如果  偏向锁 失败，JVM并不会立即挂起  线程，JVM会使用一种称为轻量级锁的优化手段；

　　　　　　　　轻量级锁 的操作比较简单，只是简单的 将  对象的头部  作为指针 指向  持有锁的堆栈内部，判断一个线程是否持有对象锁；

　　　　　　　　如果  获取轻量级锁  成功，则顺利进入临界区；

　　　　　　　　如果  轻量级锁加锁  失败，表示锁被其他线程抢夺，当前线程的锁请求膨胀为重量级锁；

　　　　2.3、自旋锁

　　　　　　　　锁膨胀后，为避免在OS层面挂起，JVM会做最后的努力---自旋；

　　　　　　　　JVM会让当前线程做空循环，经过循环后，如果获得锁成功，进入临界区；   

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　如果获得锁失败，才真正将线程在OS层面挂起；

　　　　2.4、锁消除

　　　　　　　　JVM会对程序进行扫描，将 不可能存在共享资源竞争的 锁 消除；

　　　　　　　　　　eg ：使用StringBuffer  ，在局部变量时，不存在竞争关系；

 

3、ThreadLocal

　　　　3.1、锁 是对  资源的控制，ThreadLocal 是在当前线程局部变量对资源的复制；

 

4、无锁

　　　　4.1、无锁是一种乐观的策略：

　　　　　　　　　　假设对访问的资源没有冲突，如果遇到冲突，则使用CAS，直到没有冲突为止；

　　　　4.2、当多个线程同时使用CAS操作同一个变量时，只有一个会成功；

　　　　　　　　失败的线程不会被挂起，仅告知失败（也允许放弃操作），允许再次尝试；