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【Java并發編程】鎖機制(三):synchronized優化方案&使用注意

2020-09-20 23:20:53 資料庫

1.synchronized優化方案

1.1 鎖消除

鎖消除即洗掉不必要的加鎖操作,虛擬機即時編輯器在運行時,對一些“代碼上要求同步,但是被檢測到不可能存在共享資料競爭”的鎖進行消除

根據代碼逃逸技術,如果判斷到一段代碼中,堆上的資料不會逃逸出當前執行緒,那么可以認為這段代碼是執行緒安全的,不必要加鎖,

看下面這段程式:

public class SynchronizedTest {

    public static void main(String[] args) {
        SynchronizedTest test = new SynchronizedTest();

        for (int i = 0; i < 100000000; i++) {
            test.append("abc", "def");
        }
    }

    public void append(String str1, String str2) {
        StringBuffer sb = new StringBuffer();
        sb.append(str1).append(str2);
    }
}

雖然StringBuffer的append是一個同步方法,但是這段程式中的StringBuffer屬于一個區域變數,并且不會從該方法中逃逸出去(即StringBuffer sb的參考沒有傳遞到該方法外,不可能被其他執行緒拿到該參考),所以其實這程序是執行緒安全的,可以將鎖消除,

1.2 鎖粗化

如果一系列的連續操作都對同一個物件反復加鎖和解鎖,甚至加鎖操作是出現在回圈體中的,那即使沒有出現執行緒競爭,頻繁地進行互斥同步操作也會導致不必要的性能損耗,

如果虛擬機檢測到有一串零碎的操作都是對同一物件的加鎖,將會把加鎖同步的范圍擴展(粗化)到整個操作序列的外部,

舉個例子:

public class StringBufferTest {
    StringBuffer stringBuffer = new StringBuffer();

    public void append(){
        stringBuffer.append("a");
        stringBuffer.append("b");
        stringBuffer.append("c");
    }
}

這里每次呼叫stringBuffer.append方法都需要加鎖和解鎖,如果虛擬機檢測到有一系列連串的對同一個物件加鎖和解鎖操作,就會將其合并成一次范圍更大的加鎖和解鎖操作,即在第一次append方法時進行加鎖,最后一次append方法結束后進行解鎖,

2.synchronized使用注意事項

  • sync加在靜態方法(static)時鎖的是類,比如 sync(A.class)

  • sync的鎖粒度應該盡量小,保證原子性即可

  • synchronized遇到例外時會自動釋放鎖,需要在catch塊中做處理

  • sync只能鎖住堆,不要鎖String(方法區-常量池)

  • sync是可重入鎖,在sync塊中呼叫sync方法自動獲得鎖

  • 模擬死鎖

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