這篇文章主要講解了“Java多線程編程中的鎖有什么用”,文中的講解內容簡單清晰,易于學習與理解,下面請大家跟著小編的思路慢慢深入,一起來研究和學習“Java多線程編程中的鎖有什么用”吧!
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閱讀目錄
一、盡量不要鎖住方法
二、縮小同步代碼塊,只鎖數(shù)據(jù)
三、鎖中盡量不要再包含鎖
四、將鎖私有化,在內部管理鎖
五、進行適當?shù)逆i分解
正文
并發(fā)環(huán)境下進行編程時,需要使用鎖機制來同步多線程間的操作,保證共享資源的互斥訪問。加鎖會帶來性能上的損壞,似乎是眾所周知的事情。然而,加鎖本身不會帶來多少的性能消耗,性能主要是在線程的獲取鎖的過程。
如果只有一個線程競爭鎖,此時并不存在多線程競爭的情況,那么JVM會進行優(yōu)化,那么這時加鎖帶來的性能消耗基本可以忽略。因此,規(guī)范加鎖的操作,優(yōu)化鎖的使用方法,避免不必要的線程競爭,不僅可以提高程序性能,也能避免不規(guī)范加鎖可能造成線程死鎖問題,提高程序健壯性。下面闡述幾種鎖優(yōu)化的思路。
一、盡量不要鎖住方法
在普通成員函數(shù)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(yè)務的,那么由于整個對象被鎖住,一個業(yè)務業(yè)務在處理時,其他不相關的業(yè)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(yè)務處理中被調用:
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(yè)務,調用的是LockMethod的busiA()方法:
public class BUSSA extends Thread { LockMethod lockMethod; void deal(LockMethod lockMethod){ this.lockMethod = lockMethod; } @Override public void run() { super.run(); lockMethod.busiA(); } }
BUSSB是線程類,用來處理B業(yè)務,調用的是LockMethod的busiB()方法:
public class BUSSB extends Thread { LockMethod lockMethod; void deal(LockMethod lockMethod){ this.lockMethod = lockMethod; } @Override public void run() { super.run(); lockMethod.busiB(); } }
TestLockMethod類,使用線程BUSSA與BUSSB進行業(yè)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
運行程序,可以看到在線程bussa 執(zhí)行的過程中,bussb是不能夠進入函數(shù) busiB()的,因為此時lockMethod 的對象鎖被線程bussa獲取了。
二、縮小同步代碼塊,只鎖數(shù)據(jù)
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享資源并不相關,那么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于等待狀態(tài)。尤其是一些循環(huán)操作、同步I/O操作。
不止是在代碼的行數(shù)范圍上縮小同步塊,在執(zhí)行邏輯上,也應該縮小同步塊,例如多加一些條件判斷,符合條件的再進行同步,而不是同步之后再進行條件判斷,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(fā)生,線程在得到了A鎖之后,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,這樣可能導致一個調用堆棧中有多把鎖的請求,多線程情況下可能會出現(xiàn)很復雜、難以分析的異常情況,導致死鎖的發(fā)生。下面的代碼顯示了這種情況:
synchronized(A){ synchronized(B){ } }
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、將鎖私有化,在內部管理鎖
把鎖作為一個私有的對象,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,也是通過接口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(); } }
五、進行適當?shù)逆i分解
考慮下面這段程序:
public class GameServer { public Map> tables = new HashMap >(); public void join(Player player, Table table) { if (player.getAccountBalance() > table.getLimit()) { synchronized (tables) { List tablePlayers = tables.get(table.getId()); if (tablePlayers.size() < 9) { tablePlayers.add(player); } } } } public void leave(Player player, Table table) {/*省略*/} public void createTable() {/*省略*/} public void destroyTable(Table table) {/*省略*/} }
在這個例子中,join方法只使用一個同步鎖,來獲取tables中的List對象,然后判斷玩家數(shù)量是不是小于9,如果是,就調增加一個玩家。當有成千上萬個List存在tables中時,對tables鎖的競爭將非常激烈。
在這里,我們可以考慮進行鎖的分解:快速取出數(shù)據(jù)之后,對List對象進行加鎖,讓其他線程可快速競爭獲得tables對象鎖:
public class GameServer { public Map> tables = new HashMap >(); public void join(Player player, Table table) { if (player.getAccountBalance() > table.getLimit()) { List tablePlayers = null; synchronized (tables) { tablePlayers = tables.get(table.getId()); } synchronized (tablePlayers) { if (tablePlayers.size() < 9) { tablePlayers.add(player); } } } } public void leave(Player player, Table table) {/*省略*/} public void createTable() {/*省略*/} public void destroyTable(Table table) {/*省略*/} }
感謝各位的閱讀,以上就是“Java多線程編程中的鎖有什么用”的內容了,經過本文的學習后,相信大家對Java多線程編程中的鎖有什么用這一問題有了更深刻的體會,具體使用情況還需要大家實踐驗證。這里是創(chuàng)新互聯(lián),小編將為大家推送更多相關知識點的文章,歡迎關注!