[[247584]]

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(nèi)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(wù)的，那么由于整個對象被鎖住，一個業(yè)務(wù)業(yè)務(wù)在處理時，其他不相關(guān)的業(yè)務(wù)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(wù)處理中被調(diào)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(wù)，調(diào)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(wù)，調(diào)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(wù)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(guān)，那么應(yīng)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(yīng)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(jīng)常發(fā)生，線程在得到了A鎖之后，在同步方法塊中調(diào)用了另外對象的同步方法，獲得了第二個鎖，這樣可能導(dǎo)致一個調(diào)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(fù)雜、難以分析的異常情況，導(dǎo)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(diào)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(nèi)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(nèi)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<String, List<Player>> tables = new HashMap<String, List<Player>>(); 
 
  public void join(Player player, Table table) { 
    if (player.getAccountBalance() > table.getLimit()) { 
      synchronized (tables) { 
        List<Player> 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(diào)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<String, List<Player>> tables = new HashMap<String, List<Player>>(); 
 
  public void join(Player player, Table table) { 
    if (player.getAccountBalance() > table.getLimit()) { 
      List<Player> 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*/} 
}