java多線程編程——鎖最佳化

標籤：方法   with   noi   通過   method   被鎖   一起   同步   object   

並發環境下進行編程時，需要使用鎖機制來同步多線程間的操作，保證共用資源的互斥訪問。加鎖會帶來效能上的損壞，似乎是眾所周知的事情。然而，加鎖本身不會帶來多少的效能消耗，效能主要是線上程的擷取鎖的過程。如果只有一個線程競爭鎖，此時並不存在多線程競爭的情況，那麼JVM會進行最佳化，那麼這時加鎖帶來的效能消耗基本可以忽略。因此，規範加鎖的操作，最佳化鎖的使用方法，避免不必要的線程競爭，不僅可以提高程式效能，也能避免不規範加鎖可能造成線程死結問題，提高程式健壯性。下面闡述幾種鎖最佳化的思路。

一、盡量不要鎖住方法

在普通成員函數上加鎖時，線程獲得的是該方法所在對象的對象鎖。此時整個對象都會被鎖住。這也意味著，如果這個對象提供的多個同步方法是針對不同業務的，那麼由於整個對象被鎖住，一個業務業務在處理時，其他不相關的業務線程也必須wait。下面的例子展示了這種情況：

LockMethod類包含兩個同步方法，分別在兩種業務處理中被調用：

複製代碼 public class LockMethod { public synchronized void busiA() { for (int i = 0; i < 10000; i++) { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + “deal with bussiness A:”+i); } } public synchronized void busiB() { for (int i = 0; i < 10000; i++) { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + “deal with bussiness B:”+i); } } }

BUSSA是線程類，用來處理A業務，調用的是LockMethod的busiA（）方法： public class BUSSA extends Thread { LockMethod lockMethod; void deal(LockMethod lockMethod){ this.lockMethod = lockMethod; }

@Overridepublic void run() {    super.run();    lockMethod.busiA();}

}

BUSSB是線程類，用來處理B業務，調用的是LockMethod的busiB（）方法： public class BUSSB extends Thread { LockMethod lockMethod; void deal(LockMethod lockMethod){ this.lockMethod = lockMethod; }

@Overridepublic void run() {    super.run();    lockMethod.busiB();}

}

 TestLockMethod類，使用線程BUSSA與BUSSB進行業務處理： public class TestLockMethod extends Thread {

public static void main(String[] args) {    LockMethod lockMethod = new LockMethod();    BUSSA bussa = new BUSSA();    BUSSB bussb = new BUSSB();    bussa.deal(lockMethod);    bussb.deal(lockMethod);    bussa.start();    bussb.start();}

} 

運行程式，可以看到線上程bussa 執行的過程中，bussb是不能夠進入函數 busiB()的，因為此時lockMethod 的對象鎖被線程bussa擷取了。

二、縮小同步代碼塊，只鎖資料

有時候為了編程方便，有些人會synchnoized很大的一塊代碼，如果這個代碼塊中的某些操作與共用資源並不相關，那麼應當把它們放到同步塊外部，避免長時間的持有鎖，造成其他線程一直處於等待狀態。尤其是一些迴圈操作、同步I/O操作。不止是在代碼的行數範圍上縮小同步塊，在執行邏輯上，也應該縮小同步塊，例如多加一些條件判斷，合格再進行同步，而不是同步之後再進行條件判斷，盡量減少不必要的進入同步塊的邏輯。

三、鎖中盡量不要再包含鎖

這種情況經常發生，線程在得到了A鎖之後，在同步方法塊中調用了另外對象的同步方法，獲得了第二個鎖，這樣可能導致一個呼叫堆疊中有多把鎖的請求，多線程情況下可能會出現很複雜、難以分析的異常情況，導致死結的發生。下面的代碼顯示了這種情況：

synchronized(A){

synchronized(B){

  }  

• 1

• 2

}

或是在同步塊中調用了同步方法：

synchronized(A){

B  b = objArrayList.get(0);b.method(); //這是一個同步方法

}

解決的辦法是跳出來加鎖，不要包含加鎖： { B b = null;

synchronized(A){ b = objArrayList.get(0); } b.method(); }

四、將鎖私人化，在內部管理鎖

把鎖作為一個私人的對象，外部不能拿到這個對象，更安全一些。對象可能被其他線程直接進行加鎖操作，此時線程便持有了該對象的對象鎖，例如下面這種情況： class A { public void method1() { } }

class B { public void method1() { A a = new A(); synchronized (a) { //直接進行加鎖 　　　　　　a.method1();

    }}

}

這種使用方式下，對象a的對象鎖被外部所持有，讓這把鎖在外部多個地方被使用是比較危險的，對代碼的邏輯流程閱讀也造成困擾。一種更好的方式是在類的內部自己管理鎖，外部需要同步方案時，也是通過介面方式來提供同步操作： class A { private Object lock = new Object(); public void method1() { synchronized (lock){

    }}

}

class B { public void method1() { A a = new A(); a.method1(); } }

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