1、线程安全示例
多线程网站统计访问人数
使用锁,维护计数器的串行访问与安全性
多线程访问ArrayList
public static List<Integer> numberList =new ArrayList<Integer>();
public static class AddToList implements Runnable{
int startnum=0;
public AddToList(int startnumber){
startnum=startnumber;
}
@Override
public void run() {
int count=0;
while(count<1000000){
numberList.add(startnum);
startnum+=2;
count++;
}
}
}
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Thread t1=new Thread(new AddToList(0));
Thread t2=new Thread(new AddToList(1));
t1.start();
t2.start();
while(t1.isAlive() || t2.isAlive()){
Thread.sleep(1);
}
System.out.println(numberList.size());
}

2、对象头Mark
Mark Word,对象头的标记,32位
描述对象的hash、锁信息,垃圾回收标记,年龄
- 指向锁记录的指针
- 指向monitor的指针
- GC标记
- 偏向锁线程ID
3、偏向锁
1)大部分情况是没有竞争的,所以可以通过偏向来提高性能
2)所谓的偏向,就是偏心,即锁会偏向于当前已经占有锁的线程
3)将对象头Mark的标记设置为偏向,并将线程ID写入对象头Mark
4)只要没有竞争,获得偏向锁的线程,在将来进入同步块,不需要做同步
5)当其他线程请求相同的锁时,偏向模式结束
6)-XX:+UseBiasedLocking
默认启用
7)在竞争激烈的场合,偏向锁会增加系统负担

4、轻量级锁
普通的锁处理性能不够理想,轻量级锁是一种快速的锁定方法。
如果对象没有被锁定
- 将对象头的Mark指针保存到锁对象中
- 将对象头设置为指向锁的指针(在线程栈空间中)
5、自旋锁
1)当竞争存在时,如果线程可以很快获得锁,那么可以不在OS层挂起线程,让线程做几个空操作(自旋) 2)JDK1.6中-XX:+UseSpinning开启 3)JDK1.7中,去掉此参数,改为内置实现 4)如果同步块很长,自旋失败,会降低系统性能 5)如果同步块很短,自旋成功,节省线程挂起切换时间,提升系统性能
6、偏向锁/轻量级锁/自旋锁总结
1)不是Java语言层面的锁优化方法
2)内置于JVM中的获取锁的优化方法和获取锁的步骤
- 偏向锁可用会先尝试偏向锁
- 轻量级锁可用会先尝试轻量级锁
- 以上都失败,尝试自旋锁
- 再失败,尝试普通锁,使用OS互斥量在操作系统层挂起
7、锁优化
7.1 减少锁持有时间

7.2 减小锁粒度

ConcurrentHashMap
- 若干个Segment :Segment<K,V>[] segments
- Segment中维护HashEntry<K,V>
- put操作时
- 先定位到Segment,锁定一个Segment,执行put
在减小锁粒度后, ConcurrentHashMap允许若干个线程同时进入
7.3 锁分离
根据功能进行锁分离
ReadWriteLock
- 读多写少的情况,可以提高性能
读写分离思想可以延伸,只要操作互不影响,锁就可以分离
LinkedBlockingQueue
- 队列
- 链表
| 读锁 | 写锁 | |
|---|---|---|
| 读锁 | 可访问 | 不可访问 |
| 写锁 | 不可访问 | 不可访问 |

8、锁粗化

9、锁消除
public static void main(String args[]) throws InterruptedException {
long start = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0; i < CIRCLE; i++) {
craeteStringBuffer("JVM", "Diagnosis");
}
long bufferCost = System.currentTimeMillis() - start;
System.out.println("craeteStringBuffer: " + bufferCost + " ms");
}
public static String craeteStringBuffer(String s1, String s2) {
StringBuffer sb = new StringBuffer();
sb.append(s1);
sb.append(s2); //同步操作
return sb.toString();
}

10、无锁

