【2019秋冬】《实战Java高并发程序设计》 第4章 锁的优化及注意事项

提高锁的性能

1）减小持有锁的时间

2）减小颗粒度

缩小锁定对象的范围，从而减少锁冲突的可能性，提高并发能力

ConcurrentHashMap通过划分段，减小颗粒度

3）读写分离锁替换独占锁

4）锁分离

类似读写锁分离的概念，依据应用程序的功能特点，对独占锁进行分离

LinkedBlockingQueue中，take（）和put（）对应定义了takeLock和putLock，进行分离

5）锁粗化

虚拟机在遇到一连串同一锁不断请求和释放操作的时候，同一整合成对锁的一次请求

Java虚拟机对锁的优化

1）锁偏向

如果一个线程获得了锁，那么锁进入偏向模式，之后该线程再申请锁时无需进行同步操作

不适合锁竞争激烈的场景

2）轻量级锁

偏向锁失败时，虚拟机使用轻量级锁，将头部对象作为指针，指向持有锁的线程堆栈内部，判断一个对象是否有对象锁，如果没有，就膨胀为重量级锁

3）自旋锁

锁膨胀后，虚拟机会让当前线程进行几个空循环，在循环后，如果得到锁，就进入临界区，如果不能，就挂起

4）锁消除

指虚拟机在编译时会去掉不存在资源竞争共享的锁，减少无意义的锁请求

因为在开发过程中会直接使用一些内置KPI，里面自带了锁，如果在没有资源竞争的情况下使用，就用不到这些锁

锁消除基于逃逸分析，指观察一个变量是否会逃出作用域，就是是否会被其他线程访问

ThreadLocal

通过增加资源保证所有对象的安全

ThreadLocal是一个线程的局部变量，只有当前线程可以访问，是线程安全的

底层主要是通过get（）和set（）函数对ThreadLocalMap内信息读取，保证对象只能被当前线程使用

乐观&悲观

锁是一种悲观策略

无锁是乐观策略，遇到冲突用CAS鉴别线程冲突

CAS

非阻塞性，直接避免死锁，比有锁性能更好

CAS（V，E，N）

V：要更新的变量

E：预期的值

N：新值

当V==E时，会将V的值设为N

如果V！=E，无操作