摘要：鎖的使用建議減少鎖持有時(shí)間減少鎖粒度讀寫鎖替代獨(dú)占鎖鎖分離鎖粗化減少鎖的持有時(shí)間減少鎖的持有時(shí)間有助于降低沖突的可能性進(jìn)而提升并發(fā)能力減少鎖粒度例如內(nèi)部分為個(gè)加鎖時(shí)不會像一樣全局加鎖只需要對相應(yīng)加鎖但是如果需要獲取全局的信息比如首先會使用無

減少鎖持有時(shí)間

減少鎖粒度

讀寫鎖替代獨(dú)占鎖

鎖分離

鎖粗化

減少鎖的持有時(shí)間
減少鎖的持有時(shí)間有助于降低沖突的可能性,進(jìn)而提升并發(fā)能力

減少鎖粒度
例如ConcurrentHashMap,內(nèi)部分為16個(gè)segment,加鎖時(shí)不會像hashmap一樣全局加鎖,只需要對相應(yīng)segment加鎖,但是如果需要獲取全局的信息,比如size(),首先會使用無鎖的方法進(jìn)行求值,如果失敗將要獲取所有segment的鎖

讀寫鎖替代獨(dú)占鎖(ReadWriteLock)
讀多寫少的場景下使用讀寫鎖可以顯著提高系統(tǒng)的并發(fā)能力

鎖分離
在讀寫鎖的前提上再進(jìn)行升級,對獨(dú)占鎖進(jìn)行分離,如LinkedBlockingQueue,由于是基于鏈表結(jié)構(gòu),take()和put()分別作用于隊(duì)列的前端和尾端.兩者并不沖突,故可以使用takeLock和putLock,從而削弱鎖競爭的可能性

    public E take() throws InterruptedException {
        E x;
        int c = -1;
        final AtomicInteger count = this.count;
        final ReentrantLock takeLock = this.takeLock;
        takeLock.lockInterruptibly();        //take鎖加鎖
        try {
            while (count.get() == 0) {
                notEmpty.await();        //如果無可用數(shù)據(jù)則一直等待,知道put()方法的通知
            }
            x = dequeue();
            c = count.getAndDecrement();    //原子操作-1
            if (c > 1)
                notEmpty.signal();       //通知其他take方法
        } finally {
            takeLock.unlock();
        }
        if (c == capacity)
            signalNotFull();            //通知put方法 已有空間
        return x;
    }
    
    public void put(E e) throws InterruptedException {
        if (e == null) throw new NullPointerException();
        // Note: convention in all put/take/etc is to preset local var
        // holding count negative to indicate failure unless set.
        int c = -1;
        Node node = new Node(e);
        final ReentrantLock putLock = this.putLock;
        final AtomicInteger count = this.count;
        putLock.lockInterruptibly();
        try {
            while (count.get() == capacity) {
                notFull.await();
            }
            enqueue(node);
            c = count.getAndIncrement();
            if (c + 1 < capacity)
                notFull.signal();
        } finally {
            putLock.unlock();
        }
        if (c == 0)
            signalNotEmpty();
    }

鎖粗化
一連串對同一個(gè)鎖不停地進(jìn)行請求和釋放會被整合成對鎖的一次操作,從而減少對鎖請求同步次數(shù)

for(int i=0;i<100;i++){
    synchronized(lock){        //此時(shí)把鎖放到循環(huán)外邊去最好
        //...
    }
}

鎖偏向

輕量級鎖

自旋鎖

鎖消除

鎖偏向

原理:一個(gè)線程獲得鎖,則進(jìn)入偏向模式,當(dāng)這個(gè)線程再次請求鎖時(shí),無需再做任何同步操作
場景:幾乎沒有鎖競爭的場合
操作:競爭激烈時(shí)建議關(guān)閉. -XX:+UseBiasedLocking可以開啟偏向鎖

輕量級鎖

原理:偏向鎖失敗后,會膨脹為輕量級鎖,對象頭部會嘗試指向持有鎖的線程堆棧內(nèi)部,來判斷是否持有對象鎖,如果獲得輕量級鎖成功,則進(jìn)入臨界區(qū),否則表示其他線程搶占到鎖,當(dāng)前線程膨脹為重量級鎖(在膨脹前可以自旋再去嘗試獲得)
場景:不存在鎖競爭或競爭不激烈

自旋鎖

原理:鎖膨脹后,嘗試自旋,若干次后若仍得不到鎖,轉(zhuǎn)入重量級鎖,將線程掛起
場景:競爭不激烈,且持有鎖時(shí)間較短

鎖消除

原理:去除不可能存在共享的資源競爭鎖,如某些jdk內(nèi)部自帶的類
場景:單線程下的加鎖操作會被鎖消除
逃逸分析:觀察某變量是否會逃逸出某個(gè)作用域,如果該變量沒有逃逸出該作用域,則虛擬機(jī)會把該變量內(nèi)部的鎖消除掉
操作:-XX:+DoEscapeAnalysis 打開逃逸分析; -XX:+EliminateLocks 打開鎖消除