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Java鎖擦除與鎖粗化概念和使用詳解

更新時(shí)間：2023年02月13日 08:32:28 作者：每天都要進(jìn)步一點(diǎn)點(diǎn)

這篇文章主要介紹了Java鎖擦除與鎖粗化概念和使用，鎖擦除的主要判定依據(jù)來源于逃逸分析的數(shù)據(jù)支持，如果判斷在一段代碼中，堆上的所有數(shù)據(jù)都不會(huì)逃逸出去從而被其他線程訪問到，那就可以把它們當(dāng)做棧上數(shù)據(jù)對(duì)待，認(rèn)為它們是線程私有的，同步加鎖自然就無須進(jìn)行

一、什么是鎖擦除

鎖擦除是指虛擬機(jī)即時(shí)編譯器（JIT）在運(yùn)行時(shí)，對(duì)一些代碼上要求同步，但是被檢測到不可能存在共享數(shù)據(jù)競爭的鎖進(jìn)行擦除。鎖擦除的主要判定依據(jù)來源于逃逸分析的數(shù)據(jù)支持，如果判斷在一段代碼中，堆上的所有數(shù)據(jù)都不會(huì)逃逸出去從而被其他線程訪問到，那就可以把它們當(dāng)做棧上數(shù)據(jù)對(duì)待，認(rèn)為它們是線程私有的，同步加鎖自然就無須進(jìn)行。

二、鎖擦除的演示

public class LockErasureDemo {
    public static void main(String[] args) {
        new Thread(() -> {
            String contact = contact("aa", "bb", "cc");
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + contact);
        }, "t1").start();
        new Thread(() -> {
            String contact = contact("dd", "ee", "ff");
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + contact);
        }, "t2").start();
    }
    private static String contact(String s1, String s2, String s3) {
        StringBuffer stringBuffer = new StringBuffer();
        return stringBuffer.append(s1).append(s2).append(s3).toString();
    }
}

觀察上面的代碼，我們都知道StringBuffer的append方法是加了synchronized的同步方法：

public synchronized StringBuffer append(String str) {
    toStringCache = null;
    super.append(str);
    return this;
}

這里鎖住的對(duì)象其實(shí)就是stringBuffer這個(gè)局部變量，因?yàn)槭蔷植孔兞?，所以每個(gè)線程進(jìn)來生成的stringBuffer對(duì)象不同，相當(dāng)于每個(gè)線程自己new了一把鎖，所以這里不存在競爭同一把鎖的問題，JVM底層會(huì)將這個(gè)鎖進(jìn)行擦除。

三、什么是鎖粗化

原則上，我們在編寫代碼的時(shí)候，總是推薦將同步塊的作用范圍限制得盡量小，只在共享數(shù)據(jù)的實(shí)際作用域中才進(jìn)行同步，這樣是為了使得需要同步的操作數(shù)量盡可能變小，如果存在鎖競爭，那等待鎖的線程也能盡快拿到鎖。大部分情況下，上面的原則都是正確的，但是如果一系列的連續(xù)操作都對(duì)同一個(gè)對(duì)象反復(fù)加鎖和解鎖，甚至加鎖操作是出現(xiàn)在循環(huán)體中的，那即使沒有線程競爭，頻繁地進(jìn)行互斥同步操作也會(huì)導(dǎo)致不必要的性能損耗。

四、鎖粗化的演示

public class LockCoarseningDemo {
    static Object objLock = new Object();
    public static void main(String[] args) {
        // 反復(fù)加鎖、解鎖
        new Thread(() -> {
            synchronized (objLock) {
                System.out.println("a");
            }
            synchronized (objLock) {
                System.out.println("b");
            }
            synchronized (objLock) {
                System.out.println("c");
            }
        }, "t1").start();
    }
}

觀察上面的案例，同一個(gè)線程對(duì)同一把鎖，反復(fù)不斷地獲取鎖、釋放鎖，這樣肯定影響性能。為了避免重復(fù)的加鎖解鎖，JVM可能會(huì)將上面的代碼優(yōu)化成下面這樣：

// 鎖粗化: 如果方法中首尾相接，前后相鄰的都是同一個(gè)鎖對(duì)象，那JIT編譯器就會(huì)把這幾個(gè)synchronized塊合并成一個(gè)大塊
// 加粗加大范圍，一次申請鎖即可，避免多次的申請和釋放鎖，提升性能
new Thread(() -> {
    synchronized (objLock) {
        System.out.println("a");
        System.out.println("b");
        System.out.println("c");
    }
}, "t1").start();

到此這篇關(guān)于Java鎖擦除與鎖粗化概念和使用詳解的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java鎖擦除與鎖粗化內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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