Java多线程编程 — 锁优化

桃扇骨 2022-02-12 16:29 191阅读 0赞

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### 阅读目录 ###

一、尽量不要锁住方法

二、缩小同步代码块，只锁数据

三、锁中尽量不要再包含锁

四、将锁私有化，在内部管理锁

五、进行适当的锁分解

### 正文 ###

并发环境下进行编程时，需要使用锁机制来同步多线程间的操作，保证共享资源的互斥访问。加锁会带来性能上的损坏，似乎是众所周知的事情。然而，加锁本身不会带来多少的性能消耗，性能主要是在线程的获取锁的过程。【[Redis实现的分布式锁和分布式限流][Redis]】

如果只有一个线程竞争锁，此时并不存在多线程竞争的情况，那么JVM会进行优化，那么这时加锁带来的性能消耗基本可以忽略。因此，规范加锁的操作，优化锁的使用方法，避免不必要的线程竞争，不仅可以提高程序性能，也能避免不规范加锁可能造成线程死锁问题，提高程序健壮性。下面阐述几种锁优化的思路。

### 一、尽量不要锁住方法 ###

在普通成员函数上加锁时，线程获得的是该方法所在对象的对象锁。此时整个对象都会被锁住。这也意味着，如果这个对象提供的多个同步方法是针对不同业务的，那么由于整个对象被锁住，一个业务业务在处理时，其他不相关的业务线程也必须wait。下面的例子展示了这种情况：

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运行程序，可以看到在线程bussa 执行的过程中，bussb是不能够进入函数 busiB()的，因为此时lockMethod 的对象锁被线程bussa获取了。【[Git内部原理之Git对象][Git_Git]】

### 二、缩小同步代码块，只锁数据 ###

有时候为了编程方便，有些人会synchnoized很大的一块代码，如果这个代码块中的某些操作与共享资源并不相关，那么应当把它们放到同步块外部，避免长时间的持有锁，造成其他线程一直处于等待状态。尤其是一些循环操作、同步I/O操作。

不止是在代码的行数范围上缩小同步块，在执行逻辑上，也应该缩小同步块，例如多加一些条件判断，符合条件的再进行同步，而不是同步之后再进行条件判断，尽量减少不必要的进入同步块的逻辑。

### 三、锁中尽量不要再包含锁 ###

这种情况经常发生，线程在得到了A锁之后，在同步方法块中调用了另外对象的同步方法，获得了第二个锁，这样可能导致一个调用堆栈中有多把锁的请求，多线程情况下可能会出现很复杂、难以分析的异常情况，导致死锁的发生。下面的代码显示了这种情况：【[Java 编程中关于异常处理的 10 个最佳实践][Java _ 10]】

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###    四、将锁私有化，在内部管理锁 ###

把锁作为一个私有的对象，外部不能拿到这个对象，更安全一些。对象可能被其他线程直接进行加锁操作，此时线程便持有了该对象的对象锁，例如下面这种情况：

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这种使用方式下，对象a的对象锁被外部所持有，让这把锁在外部多个地方被使用是比较危险的，对代码的逻辑流程阅读也造成困扰。一种更好的方式是在类的内部自己管理锁，外部需要同步方案时，也是通过接口方式来提供同步操作：

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###    五、进行适当的锁分解 ###

考虑下面这段程序：

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在这个例子中，join方法只使用一个同步锁，来获取tables中的List对象，然后判断玩家数量是不是小于9，如果是，就调增加一个玩家。当有成千上万个List存在tables中时，对tables锁的竞争将非常激烈。[面【试中常问的List去重问题，你都答对了吗？][List]】

在这里，我们可以考虑进行锁的分解：快速取出数据之后，对List对象进行加锁，让其他线程可快速竞争获得tables对象锁：

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***扩展阅读***

[七点建议助您写出优雅的Java代码][Java]

[实战经验分析，如何优雅地处理 Java 异常][Java 1]

[SpringBoot (六) ：如何优雅的使用 mybatis][SpringBoot _ _ mybatis]

[程序员面试过程中，该怎么判断该公司好坏][Link 1]

[如何在面试中介绍自己的项目经验][Link 2]

[【面试现场】如何在10亿数中找出前1000大的数][10_1000]

来源：https://www.cnblogs.com/QG-whz/p/8351298.html

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[Redis]: http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzU5NTAzNjM0Mw==&mid=2247486394&idx=1&sn=ef2b2233ef475407a598470ca3bb0627&chksm=fe795a62c90ed374562fc47ed1a8b44de11ab8b12678c7124cc6ec63a6ba111085ccde38b1be&scene=21#wechat_redirect
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