并發(fā)環(huán)境下進(jìn)行編程時(shí)，需要使用鎖機(jī)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(huì)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(huì)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(gè)線程競(jìng)爭(zhēng)鎖，此時(shí)并不存在多線程競(jìng)爭(zhēng)的情況，那么JVM會(huì)進(jìn)行優(yōu)化，那么這時(shí)加鎖帶來的性能消耗基本可以忽略。因此，規(guī)范加鎖的操作，優(yōu)化鎖的使用方法，避免不必要的線程競(jìng)爭(zhēng)，不僅可以提高程序性能，也能避免不規(guī)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(yōu)化的思路。
一、盡量不要鎖住方法
在普通成員函數(shù)上加鎖時(shí)，線程獲得的是該方法所在對(duì)象的對(duì)象鎖。此時(shí)整個(gè)對(duì)象都會(huì)被鎖住。這也意味著，如果這個(gè)對(duì)象提供的多個(gè)同步方法是針對(duì)不同業(yè)務(wù)的，那么由于整個(gè)對(duì)象被鎖住，一個(gè)業(yè)務(wù)業(yè)務(wù)在處理時(shí)，其他不相關(guān)的業(yè)務(wù)線程也必須wait。下面的例子展示了這種情況：
LockMethod類包含兩個(gè)同步方法，分別在兩種業(yè)務(wù)處理中被調(diào)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(yè)務(wù)，調(diào)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(yè)務(wù)，調(diào)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(jìn)行業(yè)務(wù)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(yùn)行程序，可以看到在線程bussa 執(zhí)行的過程中，bussb是不能夠進(jìn)入函數(shù) busiB()的，因?yàn)榇藭r(shí)lockMethod 的對(duì)象鎖被線程bussa獲取了。
二、縮小同步代碼塊，只鎖數(shù)據(jù)
有時(shí)候?yàn)榱司幊谭奖?，有些人?huì)synchnoized很大的一塊代碼，如果這個(gè)代碼塊中的某些操作與共享資源并不相關(guān)，那么應(yīng)當(dāng)把它們放到同步塊外部，避免長(zhǎng)時(shí)間的持有鎖，造成其他線程一直處于等待狀態(tài)。尤其是一些循環(huán)操作、同步I/O操作。不止是在代碼的行數(shù)范圍上縮小同步塊，在執(zhí)行邏輯上，也應(yīng)該縮小同步塊，例如多加一些條件判斷，符合條件的再進(jìn)行同步，而不是同步之后再進(jìn)行條件判斷，盡量減少不必要的進(jìn)入同步塊的邏輯。
三、鎖中盡量不要再包含鎖
這種情況經(jīng)常發(fā)生，線程在得到了A鎖之后，在同步方法塊中調(diào)用了另外對(duì)象的同步方法，獲得了第二個(gè)鎖，這樣可能導(dǎo)致一個(gè)調(diào)用堆棧中有多把鎖的請(qǐng)求，多線程情況下可能會(huì)出現(xiàn)很復(fù)雜、難以分析的異常情況，導(dǎo)致死鎖的發(fā)生。下面的代碼顯示了這種情況：
synchronized(A){
synchronized(B){
}
1
2
}
或是在同步塊中調(diào)用了同步方法：
synchronized(A){
B b = objArrayList.get(0);
b.method(); //這是一個(gè)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(nèi)部管理鎖
把鎖作為一個(gè)私有的對(duì)象，外部不能拿到這個(gè)對(duì)象，更安全一些。對(duì)象可能被其他線程直接進(jìn)行加鎖操作，此時(shí)線程便持有了該對(duì)象的對(duì)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(jìn)行加鎖
a.method1();
}
}
}
這種使用方式下，對(duì)象a的對(duì)象鎖被外部所持有，讓這把鎖在外部多個(gè)地方被使用是比較危險(xiǎn)的，對(duì)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(nèi)部自己管理鎖，外部需要同步方案時(shí)，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(); } }
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