摘要:1. 减小锁粒度: 将大锁分解为多个小锁,保护程序中的不同部分或资源。例如,在银行转账场景中,为每个账户使用独立的锁,而不是对所有转账操作使用一个全局锁。这样可以减少锁的竞争,提...
1. 减小锁粒度:
将大锁分解为多个小锁,保护程序中的不同部分或资源。例如,在银行转账场景中,为每个账户使用独立的锁,而不是对所有转账操作使用一个全局锁。这样可以减少锁的竞争,提高并发执行的效率。
2. 减少锁持有时间:
确保在临界区的代码尽可能短,快速执行完锁定操作并释放锁。长时间持有锁会阻塞其他线程,降低整体并发性。
3. 使用非阻塞锁:
非阻塞锁(如原子变量、CAS操作)可以在不进入等待状态的情况下尝试获取锁,减少线程上下文切换的开销。
4. 锁分离:
对于复杂的操作,将读操作和写操作的锁分开(读写锁),允许多个读操作同时进行,而写操作独占资源,这在读多写少的场景下特别有效。
5. 锁优化技术:
利用现代JVM提供的锁优化技术,如偏向锁、轻量级锁、自旋锁等。这些技术在低竞争情况下能减少重量级的同步操作,提高性能。
偏向锁:假设大多数时间锁只被一个线程持有,它会偏向于这个线程,减少锁的开销。
轻量级锁:在没有竞争时,通过CAS操作避免重量级的监视器锁。
自旋锁:当线程尝试获取锁但锁被占用时,不是立即阻塞,而是自旋等待一小段时间,看锁是否很快被释放。
6. 分析与监控:
使用工具(如perf top、JVM自带的监控工具)监控锁的使用情况,识别出锁竞争热点,针对性地进行优化。
如果发现锁的申请和释放占用了较多CPU资源,考虑锁的实现方式是否需要调整。
7. 设计与重构:
通过合理的设计减少锁的使用,比如使用无锁数据结构,或者通过消息队列等异步处理机制来避免直接的锁竞争。
8. 并发模式与算法:

应用适当的并发模式,如生产者消费者模式,以及高效的算法,减少对锁的依赖。
通过上述策略的综合应用,可以显著提升程序在高并发环境下的性能,减少延迟,提高吞吐量,从而优化设备的整体性能。