构建高性能服务(二)减小锁粒度 提高Java并发吞吐实例

2023-12-05 03:18

本文主要是介绍构建高性能服务(二)减小锁粒度 提高Java并发吞吐实例,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

提高系统并发吞吐能力是构建高性能服务的重点和难点。通常review代码时看到synchronized是我都会想一想,这个地方可不可以优化。使用synchronized使得并发的线程变成顺序执行,对系统并发吞吐能力有极大影响,我的博文 http://maoyidao.iteye.com/blog/1149015 介绍了可以从理论上估算系统并发处理能力的方法。

 

那么对于必须使用synchronized的业务场景,这里提供几个小技巧,帮助大家减小锁粒度,提高系统并发能力。

 

初级技巧 - 乐观锁

乐观锁适合这样的场景:读不会冲突,写会冲突。同时读的频率远大于写。

 

以下面的代码为例,悲观锁的实现:

Java代码 复制代码  收藏代码
  1. public Object get(Object key) {   
  2.    synchronized(map) {   
  3.       if(map.get(key) == null) {   
  4.          // set some values   
  5.       }   
  6.   
  7.        return map.get(key);   
  8.    }   
  9. }  
public Object get(Object key) {
synchronized(map) {
if(map.get(key) == null) {
// set some values
}
return map.get(key);
}
}
 

 乐观锁的实现:

Java代码 复制代码  收藏代码
  1. public Object get(Object key) {   
  2.    Object val = null;   
  3.    if((val = map.get(key) == null) {   
  4.        // 当map取值为null时再加锁判断   
  5.        synchronized(map) {   
  6.            if(val = map.get(key) == null) {   
  7.                // set some value to map...   
  8.            }   
  9.         }   
  10.    }   
  11.   
  12.     return map.get(key);   
  13. }  
public Object get(Object key) {
Object val = null;
if((val = map.get(key) == null) {
// 当map取值为null时再加锁判断
synchronized(map) {
if(val = map.get(key) == null) {
// set some value to map...
}
}
}
return map.get(key);
}

 

中级技巧 - String.intern()

乐观锁不能很好解决大量写冲突问题,但是如果很多场景下,锁实际上不是针对某个用户或者某个订单。比如一个用户必须先创建session,才能进行后面的操作。但是由于网络原因,创建用户session的请求和后续请求几乎同时达到,而并行线程可能会先处理后续请求。一般情况,需要对用户sessionMap加锁,比如上面的乐观锁。在这种场景下,使用String.inter()是一种更高效的办法。类 String 维护一个字符串池。 当调用 intern 方法时,如果池已经包含一个等于此 String 对象的字符串(该对象由 equals(Object) 方法确定),则返回池中的字符串。可见,当String相同时,String.intern()总是返回同一个对象,因此就实现了对同一用户加锁。由于锁的粒度局限于具体用户,使系统获得了最大程度的并发。

 

Java代码 复制代码  收藏代码
  1. public void doSomeThing(String uid) {   
  2.    synchronized(uid.intern()) {   
  3.        // ...   
  4.    }   
  5. }  
public void doSomeThing(String uid) {
synchronized(uid.intern()) {
// ...
}
}

 高级技巧 - 类ConcurrentHashMap

String.inter()的缺陷是类 String 维护一个字符串池是放在JVM perm区的,如果用户数特别多,导致放入字符串池的String不可控,有可能导致OOM错误或者过多的Full GC。怎么样能控制锁的个数,同时减小粒度锁呢?Java ConcurrentHashMap提供了一种很好的借鉴方式,将需要加锁的对象分为多个bucket,每个bucket加一个锁,伪代码如下:

Java代码 复制代码  收藏代码
  1. Map locks = new Map();   
  2. List lockKeys = new List();   
  3. for(int number : 1 - 10000) {   
  4.    Object lockKey = new Object();   
  5.    lockKeys.add(lockKey);   
  6.     locks.put(lockKey, new Object());   
  7. }   
  8.   
  9. public void doSomeThing(String uid) {   
  10.    Object lockKey = lockKeys.get(uid.hash() % lockKeys.size());   
  11.    Object lock = locks.get(lockKey);   
  12.       
  13.    synchronized(lock) {   
  14.       // do something   
  15.    }   
  16. }  

这篇关于构建高性能服务(二)减小锁粒度 提高Java并发吞吐实例的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/455950

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