java锁粒度

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mob64ca12f1c6f8 2023-08-27 09:39:05 ©著作权

文章标签 细粒度粗粒度临界区 文章分类 Java 后端开发

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Java锁粒度

在多线程编程中，锁是一种重要的工具，用于保护共享资源不被并发访问所引发的问题，如数据竞争和内存一致性错误。Java提供了synchronized关键字和Lock接口来实现锁。然而，锁的粒度是一个值得思考的问题。

锁粒度指的是锁的范围，即锁住的代码块的大小。粒度可以是粗粒度或细粒度，具体取决于锁住的范围以及锁的数量。在考虑锁粒度时，需要权衡可靠性和性能之间的关系。

粗粒度锁

粗粒度锁指的是锁住较大范围的代码块，例如整个方法或类。这样做的好处是简单易用，减少了锁的开销，并且不容易出现死锁。然而，粗粒度锁容易引起线程争用，导致性能瓶颈。当多个线程需要访问共享资源时，它们必须按顺序等待锁的释放，从而导致线程阻塞。

下面是一个使用synchronized关键字实现粗粒度锁的示例：

public class Counter {
    private int count;

    public synchronized void increment() {
        // 临界区
        count++;
    }

    public synchronized void decrement() {
        // 临界区
        count--;
    }
}

在这个示例中，整个increment和decrement方法都被锁住了，因此一次只有一个线程能够执行这两个方法中的任何一个。这种粗粒度锁适用于简单的场景，但在高并发情况下可能会导致性能问题。

细粒度锁

细粒度锁指的是锁住较小范围的代码块，例如只锁住共享资源的部分代码。这样做的好处是减少了线程争用，提高了并发性能。然而，细粒度锁需要更加细致的设计和实现，并且容易引起死锁。此外，细粒度锁的使用会增加代码的复杂性。

下面是一个使用Lock接口实现细粒度锁的示例：

public class Counter {
    private int count;
    private Lock lock = new ReentrantLock();

    public void increment() {
        lock.lock();
        try {
            // 临界区
            count++;
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }

    public void decrement() {
        lock.lock();
        try {
            // 临界区
            count--;
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }
}

在这个示例中，使用Lock接口和ReentrantLock实现了细粒度的锁。只有在访问共享资源时才需要获取锁，从而减少了线程争用的情况。使用try-finally块来确保锁的释放，即使在出现异常的情况下也能正常解锁。