Java多線程編程中的鎖有什么用

這篇文章主要講解了“Java多線程編程中的鎖有什么用”，文中的講解內容簡單清晰，易于學習與理解，下面請大家跟著小編的思路慢慢深入，一起來研究和學習“Java多線程編程中的鎖有什么用”吧！

閱讀目錄

一、盡量不要鎖住方法

二、縮小同步代碼塊，只鎖數據

三、鎖中盡量不要再包含鎖

四、將鎖私有化，在內部管理鎖

五、進行適當的鎖分解

正文

并發環境下進行編程時，需要使用鎖機制來同步多線程間的操作，保證共享資源的互斥訪問。加鎖會帶來性能上的損壞，似乎是眾所周知的事情。然而，加鎖本身不會帶來多少的性能消耗，性能主要是在線程的獲取鎖的過程。

如果只有一個線程競爭鎖，此時并不存在多線程競爭的情況，那么JVM會進行優化，那么這時加鎖帶來的性能消耗基本可以忽略。因此，規范加鎖的操作，優化鎖的使用方法，避免不必要的線程競爭，不僅可以提高程序性能，也能避免不規范加鎖可能造成線程死鎖問題，提高程序健壯性。下面闡述幾種鎖優化的思路。

一、盡量不要鎖住方法

在普通成員函數上加鎖時，線程獲得的是該方法所在對象的對象鎖。此時整個對象都會被鎖住。這也意味著，如果這個對象提供的多個同步方法是針對不同業務的，那么由于整個對象被鎖住，一個業務業務在處理時，其他不相關的業務線程也必須wait。下面的例子展示了這種情況：

LockMethod類包含兩個同步方法，分別在兩種業務處理中被調用：

public class LockMethod   {     public synchronized void busiA() {         for (int i = 0; i < 10000; i++) {             System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "deal with bussiness A:"+i);         }     }     public synchronized void busiB() {         for (int i = 0; i < 10000; i++) {             System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "deal with bussiness B:"+i);         }     } }

BUSSA是線程類，用來處理A業務，調用的是LockMethod的busiA()方法：

public class BUSSA extends Thread {     LockMethod lockMethod;     void deal(LockMethod lockMethod){         this.lockMethod = lockMethod;     }      @Override     public void run() {         super.run();         lockMethod.busiA();     } }

BUSSB是線程類，用來處理B業務，調用的是LockMethod的busiB()方法：

public class BUSSB extends Thread {     LockMethod lockMethod;     void deal(LockMethod lockMethod){         this.lockMethod = lockMethod;     }      @Override     public void run() {         super.run();         lockMethod.busiB();     } }

TestLockMethod類，使用線程BUSSA與BUSSB進行業務處理：

public class TestLockMethod extends Thread {      public static void main(String[] args) {         LockMethod lockMethod = new LockMethod();         BUSSA bussa = new BUSSA();         BUSSB bussb = new BUSSB();         bussa.deal(lockMethod);         bussb.deal(lockMethod);         bussa.start();         bussb.start();      } } 運行程

運行程序，可以看到在線程bussa 執行的過程中，bussb是不能夠進入函數 busiB()的，因為此時lockMethod  的對象鎖被線程bussa獲取了。

二、縮小同步代碼塊，只鎖數據

有時候為了編程方便，有些人會synchnoized很大的一塊代碼，如果這個代碼塊中的某些操作與共享資源并不相關，那么應當把它們放到同步塊外部，避免長時間的持有鎖，造成其他線程一直處于等待狀態。尤其是一些循環操作、同步I/O操作。

不止是在代碼的行數范圍上縮小同步塊，在執行邏輯上，也應該縮小同步塊，例如多加一些條件判斷，符合條件的再進行同步，而不是同步之后再進行條件判斷，盡量減少不必要的進入同步塊的邏輯。

三、鎖中盡量不要再包含鎖

這種情況經常發生，線程在得到了A鎖之后，在同步方法塊中調用了另外對象的同步方法，獲得了第二個鎖，這樣可能導致一個調用堆棧中有多把鎖的請求，多線程情況下可能會出現很復雜、難以分析的異常情況，導致死鎖的發生。下面的代碼顯示了這種情況：

synchronized(A){     synchronized(B){        }   }

或是在同步塊中調用了同步方法：

synchronized(A){      B  b = objArrayList.get(0);     b.method(); //這是一個同步方法 }

解決的辦法是跳出來加鎖，不要包含加鎖：

{      B b = null;   synchronized(A){     b = objArrayList.get(0);   }   b.method(); }

四、將鎖私有化，在內部管理鎖

把鎖作為一個私有的對象，外部不能拿到這個對象，更安全一些。對象可能被其他線程直接進行加鎖操作，此時線程便持有了該對象的對象鎖，例如下面這種情況：

class A {     public void method1() {     } }  class B {     public void method1() {         A a = new A();         synchronized (a) { //直接進行加鎖 a.method1();          }     } }

這種使用方式下，對象a的對象鎖被外部所持有，讓這把鎖在外部多個地方被使用是比較危險的，對代碼的邏輯流程閱讀也造成困擾。一種更好的方式是在類的內部自己管理鎖，外部需要同步方案時，也是通過接口方式來提供同步操作：

class A {     private Object lock = new Object();     public void method1() {         synchronized (lock){          }     } }  class B {     public void method1() {         A a = new A();         a.method1();     } }

五、進行適當的鎖分解

考慮下面這段程序：

public class GameServer {   public Map<String, List<Player>> tables = new HashMap<String, List<Player>>();    public void join(Player player, Table table) {     if (player.getAccountBalance() > table.getLimit()) {       synchronized (tables) {         List<Player> tablePlayers = tables.get(table.getId());         if (tablePlayers.size() < 9) {           tablePlayers.add(player);         }       }     }   }   public void leave(Player player, Table table) {/*省略*/}    public void createTable() {/*省略*/}    public void destroyTable(Table table) {/*省略*/} }

在這個例子中，join方法只使用一個同步鎖，來獲取tables中的List對象，然后判斷玩家數量是不是小于9，如果是，就調增加一個玩家。當有成千上萬個List存在tables中時，對tables鎖的競爭將非常激烈。

在這里，我們可以考慮進行鎖的分解：快速取出數據之后，對List對象進行加鎖，讓其他線程可快速競爭獲得tables對象鎖：

public class GameServer {   public Map<String, List<Player>> tables = new HashMap<String, List<Player>>();    public void join(Player player, Table table) {     if (player.getAccountBalance() > table.getLimit()) {       List<Player> tablePlayers = null;       synchronized (tables) {           tablePlayers = tables.get(table.getId());       }        synchronized (tablePlayers) {         if (tablePlayers.size() < 9) {           tablePlayers.add(player);         }       }     }   }   public void leave(Player player, Table table) {/*省略*/}   public void createTable() {/*省略*/}   public void destroyTable(Table table) {/*省略*/} }

感謝各位的閱讀，以上就是“Java多線程編程中的鎖有什么用”的內容了，經過本文的學習后，相信大家對Java多線程編程中的鎖有什么用這一問題有了更深刻的體會，具體使用情況還需要大家實踐驗證。這里是億速云，小編將為大家推送更多相關知識點的文章，歡迎關注！