Java中的几种锁:synchronized,ReentrantLock,ReentrantReadWriteLock已基本可以满足编程需求,但其粒度都太大,同一时刻只有一个线程能进入同步块,这对于某些高并发的场景并不适用。
下面来提供几个更细的粒度锁:
1. 分段锁
借鉴concurrentHashMap的分段思想,先生成一定数量的锁,具体使用的时候再根据key来返回对应的lock。这是几个实现里最简单,性能最高,也是最终被采用的锁策略,代码如下:
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2. 哈希锁
上述分段锁的基础上发展起来的第二种锁策略,目的是实现真正意义上的细粒度锁。每个哈希值不同的对象都能获得自己独立的锁。在测试中,在被锁住的代码执行速度飞快的情况下,效率比分段锁慢 30% 左右。如果有长耗时操作,感觉表现应该会更好。代码如下:
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3. 弱引用锁
哈希锁因为引入的分段锁来保证锁创建和销毁的同步,总感觉有点瑕疵,所以写了第三个锁来寻求更好的性能和更细粒度的锁。这个锁的思想是借助java的弱引用来创建锁,把锁的销毁交给jvm的垃圾回收,来避免额外的消耗。
有点遗憾的是因为使用了ConcurrentHashMap作为锁的容器,所以没能真正意义上的摆脱分段锁。这个锁的性能比 HashLock 快10% 左右。锁代码:
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4.基于KEY(主键)的互斥锁
KeyLock是对所需处理的数据的KEY(主键)进行加锁,只要是对不同key操作,其就可以并行处理,大大提高了线程的并行度
KeyLock有如下几个特性:
1、细粒度,高并行性
2、可重入
3、公平锁
4、加锁开销比ReentrantLock大,适用于处理耗时长、key范围大的场景
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KeyLock使用示例:
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测试代码如下:
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测试结果:
(8线程对100个账户随机转账总共10000次):
类型:NonLockRunner(不加锁)
耗时:2482ms
初始总金额:1000000
终止总金额:998906(无法保证原子性)
类型:SynchronizedRunner(加synchronized锁)
耗时:20872ms
初始总金额:1000000
终止总金额:1000000
类型:ReentrantLockRunner(加ReentrantLock锁)
耗时:21588ms
初始总金额:1000000
终止总金额:1000000
类型:KeyLockRunner(加KeyLock锁)
耗时:2831ms
初始总金额:1000000
终止总金额:1000000