并发性能优化：降低锁粒度-编程开发技术

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1、并发性能优化:降低锁粒度-编程开发技术并发性能优化:降低锁粒度译文出处：买蓉原文出处：AdrianosDadis在高负载多线程应用中性能是非常重要的。为了达到更好的性能，开发者必须意识到并发的重要性。当我们需要使用并发时，常常有一个资源必须被两个或多个线程共享。在这种情况下，就存在一个竞争条件，也就是其中一个线程可以得到锁(锁与特定资源绑定)，其他想耍得到锁的线程会被阻塞。这个同步机制的实现是有代价的，为了向你提供一个好用的同步模型，JVH和操作系统都要消耗资源。有三个最重要的因素使并发的实现会消耗大量资源，它们是：•上下

2、文切换•内存同步•阻塞为了写出针对同步的优化代码，你必须认识到这三个因索以及如何减少它们。在写这样的代码时你需要注意很多东西。在本文中，我会向你介绍一种通过降低锁粒度的技术来减少这些因素。让我们从一个基木原则开始：不要长时间持有不必要的锁。在获得锁之前做完所有需要做的事，只把锁用在需要同步的资源上，用完之后立即释放它。我们來看一个简单的例子：publicclassIlclloSync{privateMapdictionary=newHashMapO;publicsynchronizedvoidborringDevelope

3、r(Stringkey,Stringvalue){longstartTime二(newjava.util.DateO).getTimeO;value=value+z，_z，+startTimc;dictionary.put(key,value);System,out・println("Ididthisin"+((newjava.util.Date()).getTime()-startTime)+，zmiliseconds〃)；}在这个例子中，我们违反了基本原则，因为我们创建了两个Date对象，调用了System,out.p

4、rintin(),还做了很多次String连接操作,但唯一需要做同步的操作是udictionary,put(key,value)o讣我们来修改代码，把同步方法变成只包含这句的同步块，得到下面更优化的代码：publicclassHelloSync{privateMapdictionary=newHashMap();publicvoidborringDeveloper(Stringkey,Stringvalue){longstartTime=(newjava.util.Date()).getTime();value二value

5、+，z_，z+startTimc;synchronized(dictionary){dictionary,put(key,value);}System,out.println(z，Tdidthisin〃+((newjava,uti1.Date())•gctTime()-startTime)miliseconds〃)；上面的代码可以进-步优化，但这里只想传达出这种想法。如果你对如何进一步优化感兴趣，请参考java.util,concurrent.ConcurrentllashMap.那么，我们怎么降低锁粒度呢？简单來说，就是

6、通过尽可能少的请求锁。基本的想法是，分别用不同的锁来保护同一个类屮多个独立的状态变量，而不是对整个类域只使用一个锁。我们来看下面这个我在很多应用中见到过的简单例子：publicclassGrocery{privatefinalArrayListfruits=newArrayList();privatefinalArrayListvegetables二newArrayList();publicsynchronizedvoidaddFruit(intindex,Stringfruit){fruits,add(index,fru

7、it);}publicsynchronizedvoidremoveFruit(intindex){fruits,remove(index);}publicsynchronizedvoidaddVegetable(intindex,Stringvegetable){vegetables,add(index,vegetable);}publicsynchronizedvoidremoveVegetable(intindex){vegetables,remove(index);}}杂货丿占主可以对他的杂货铺屮的蔬菜和水果进行添加

8、/删除操作。上面对朵货铺的实现，通过基本的Grocery锁来保护fruits和vegetables,因为同步是在方法域完成的。事实上，我们可以不使用这个大范围的锁，而是针对每个资源(fruits和vegetables)分别使用一个锁。来看一下改进后的代码：publicclassGrocery{priva