首页 >  JAVA频道 > 技术分享 > 

java高并发锁的3种实现

java高并发锁的3种实现

作者:elc 来源: 时间:2017-07-11 访问次数:1814
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.

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  [url=][/url]

  • 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  [url=][/url]

  • 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,锁实际上只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,可以讲锁限定到用户本身上,即从原来的

lock.lock();
    int num=storage.get(key);
    storage.set(key,num+1);
lock.unlock();
更改为:
lock.lock(key);
    int num=storage.get(key);
    storage.set(key,num+1);
lock.unlock(key);


这个比较类似于数据库表锁和行锁的概念,显然行锁的并发能力比表锁高很多。

使用String.inter()是这种思路的一种具体实现。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  [url=][/url]

  • public void doSomeThing(String uid) {  

  •    synchronized(uid.intern()) {  

  •        // ...  

  •    }  

  • }  


CopyOnWriteMap?
既然说到了“类似于数据库中的行锁的概念”,就不得不提一下MVCC,Java中CopyOnWrite类实现了MVCC。Copy On Write是这样一种机制。当我们读取共享数据的时候,直接读取,不需要同步。当我们修改数据的时候,我们就把当前数据Copy一份副本,然后在这个副本 上进行修改,完成之后,再用修改后的副本,替换掉原来的数据。这种方法就叫做Copy On Write。
但是,,,JDK并没有提供CopyOnWriteMap,为什么?下面有个很好的回答,那就是已经有了ConcurrentHashMap,为什么还需要CopyOnWriteMap?

Fredrik Bromee 写道
I guess this depends on your use case, but why would you need a CopyOnWriteMap when you already have a ConcurrentHashMap?

For a plain lookup table with many readers and only one or few updates it is a good fit.

Compared to a copy on write collection:

Read concurrency:

Equal to a copy on write collection. Several readers can retrieve elements from the map concurrently in a lock-free fashion.

Write concurrency:

Better concurrency than the copy on write collections that basically serialize updates (one update at a time). Using a concurrent hash map you have a good chance of doing several updates concurrently. If your hash keys are evenly distributed.

If you do want to have the effect of a copy on write map, you can always initialize a ConcurrentHashMap with a concurrency level of 1.



高级技巧 - 类ConcurrentHashMapString.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?直接使用Java ConcurrentHashMap?或者你想加入自己更精细的控制?那么可以借鉴ConcurrentHashMap的方式,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  [url=]
[/url]

  • Map locks = new Map();  

  • List lockKeys = new List();  

  • for(int number : 1 - 10000) {  

  •    Object lockKey = new Object();  

  •    lockKeys.add(lockKey);  

  •     locks.put(lockKey, new Object());  

  • }  



  • public void doSomeThing(String uid) {  

  •    Object lockKey = lockKeys.get(uid.hash() % lockKeys.size());  

  •    Object lock = locks.get(lockKey);  



  •    synchronized(lock) {  

  •       // do something  

  •    }  

  • }