Java のいくつかのロック: synchronized、ReentrantLock、ReentrantReadWriteLock は基本的にプログラミングのニーズを満たすことができますが、その粒度が大きすぎるため、同時に 1 つのスレッドのみが同期ブロックに入ることができ、これは特定の同時実行性の高いシナリオには適していません。
以下は、さらにいくつかのきめ細かいロックを提供します:
1. セグメント化されたロック
concurrentHashMap のセグメント化のアイデアから学び、最初に特定の数のロックを生成し、使用時にキーに基づいて対応するロックを返します。 。これは、いくつかの実装の中で最も単純で最もパフォーマンスの高いロック戦略であり、最終的に採用されたロック戦略でもあります。上記のセグメント化されたロックの目的は、本当の意味でのきめ細かいロックを実現することです。異なるハッシュ値を持つ各オブジェクトは、独自の独立したロックを取得できます。テストでは、ロックされたコードが非常に高速に実行された場合、効率はセグメント化されたロックよりも約 30% 遅くなりました。長期運用があればもっとパフォーマンスが良くなるような気がします。コードは次のとおりです:
/** * 分段锁,系统提供一定数量的原始锁,根据传入对象的哈希值获取对应的锁并加锁 * 注意:要锁的对象的哈希值如果发生改变,有可能导致锁无法成功释放!!! */ public class SegmentLock<T> { private Integer segments = 16;//默认分段数量 private final HashMap<Integer, ReentrantLock> lockMap = new HashMap<>(); public SegmentLock() { init(null, false); } public SegmentLock(Integer counts, boolean fair) { init(counts, fair); } private void init(Integer counts, boolean fair) { if (counts != null) { segments = counts; } for (int i = 0; i < segments; i++) { lockMap.put(i, new ReentrantLock(fair)); } } public void lock(T key) { ReentrantLock lock = lockMap.get(key.hashCode() % segments); lock.lock(); } public void unlock(T key) { ReentrantLock lock = lockMap.get(key.hashCode() % segments); lock.unlock(); } }
3. 弱い参照ロック
ハッシュ ロックは、ロックの作成と破棄の同期を確保するために導入されているため、常に少し欠陥があるように感じられるため、シークする 3 番目のロックを作成しました。パフォーマンスが向上し、よりきめ細かいロックが可能になります。このロックの考え方は、Java の弱い参照を使用してロックを作成し、ロックの破棄を JVM のガベージ コレクションに渡して追加の消費を避けることです。
ConcurrentHashMap がロック コンテナとして使用されているため、セグメンテーション ロックを実際に取り除くことができないのは残念です。このロックのパフォーマンスは、HashLock よりも約 10% 高速です。ロックコード:
public class HashLock<T> { private boolean isFair = false; private final SegmentLock<T> segmentLock = new SegmentLock<>();//分段锁 private final ConcurrentHashMap<T, LockInfo> lockMap = new ConcurrentHashMap<>(); public HashLock() { } public HashLock(boolean fair) { isFair = fair; } public void lock(T key) { LockInfo lockInfo; segmentLock.lock(key); try { lockInfo = lockMap.get(key); if (lockInfo == null) { lockInfo = new LockInfo(isFair); lockMap.put(key, lockInfo); } else { lockInfo.count.incrementAndGet(); } } finally { segmentLock.unlock(key); } lockInfo.lock.lock(); } public void unlock(T key) { LockInfo lockInfo = lockMap.get(key); if (lockInfo.count.get() == 1) { segmentLock.lock(key); try { if (lockInfo.count.get() == 1) { lockMap.remove(key); } } finally { segmentLock.unlock(key); } } lockInfo.count.decrementAndGet(); lockInfo.unlock(); } private static class LockInfo { public ReentrantLock lock; public AtomicInteger count = new AtomicInteger(1); private LockInfo(boolean fair) { this.lock = new ReentrantLock(fair); } public void lock() { this.lock.lock(); } public void unlock() { this.lock.unlock(); } } }4. KEY(主キー)によるミューテックスロック
KeyLockは、異なるキー操作が行われる限り、処理対象のデータのKEY(主キー)をロックすることができます。処理が並列化され、スレッドの並列性が大幅に向上します
KeyLock には次の特徴があります: 1. きめ細かい、高い並列性
2. リエントラント3. 公平なロック
4. ロックのオーバーヘッドReentrantLock は、処理に時間がかかり、キー範囲が広いシナリオに適しています。スレッドは 100 のアカウントにランダム転送を行い、合計 10,000 回):
タイプ: NonLockRunner (ロックなし)
消費時間: 2482ms
初期合計量: 1000000
タイプ: SynchronizedR unner (同期ロックの追加) 消費時間: 20872ms
初期合計量: 1000000終了合計量: 1000000
タイプ: ReentrantLockRunner (+ ReentrantLock ロック)
時間: 21588ms初期合計量: 10 0 0000
解約総額: 1000000
タイプ: KeyLockRunner (+ KeyLock ロック)
時間: 2831ms
初期合計量: 1000000
終了合計量: 1000000