浅析Java锁优化

减少锁的持有时间

在程序设计的时候，我们应该尽量减少锁的持有时间来减少线程间互斥的可能，锁的持有的时间越长，锁竞争就越激烈。
例如一个同步方法里面,方法实现分为三个步骤，其中步骤一和步骤三不需要同步，而且是耗时比较长的方法，而步骤二是需要同步，如果我们对整个方法进行同步处理，那么在并发量比较大的时候，当一个线程进入方法获得锁之后，只有方法完成之后才会释放锁，由于步骤一和三耗时比较长，导致在锁上的等待线程大量增加，竞争激烈，系统性能下降的。因此我们应该减少锁的持有时间。

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public synchronized void syncMethod(){
		spendLongTimeMethod();
		mutexMethod();
		notSyncMethod();
}

我们应该在需要同步的时候的才进行同步，减少锁的持有时间，提高系统的吞吐量。
我们只针对metexMethod()进行了同步，其他步骤不需要同步，降低了锁冲突的可能，提高了系统的并发能力。

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public  void syncMethod(){
	notSyncMethod();
	synchronized (this) {
		mutexMethod();
	}
	spendLongTimeMethod();
}

减少锁的粗粒度

减少锁的粗粒度，其实就是减少锁定对象的范围，减少锁冲突的可能性。
减少锁的粗粒度在Java1.7的ConcurrentHashMap的锁分段机制的实现，ConcurrentHashMap将整个map的Entry数组分为16个段ssegment(默认为16),在对ConcurrentHashMap进行put操作的时候，不是对整个entry数组加锁，而是根据key的hashcode值判断数据应该放在哪个segment中，然后对该segment加锁，执行put操作，只要要添加的数据没有放在同一个段中，就可以实现并行。
但是减少锁的粗粒度会导致获取全局锁的时候，需要获取所有子锁的锁才能完成，性能比普通的hashmap差。

锁分离

锁分离是指根据程序的功能特点，将一个独占锁分为多个锁。
锁分离在LinkedBlockingQueue在实现，LinkedBlockingQueue中的take和put实现了队列的移除元素和添加元素的功能，它们都对当前队列进行了修改操作，但是他们作用的数据地点都不一样，一个是队列的头部，一个是队列的尾部，如果我们使用独占锁对队列进行锁定的话，那么take和put操作就不能并发执行了，因此将take和put操作的锁分离，使用了两把锁进行独立，take和put操作之间不存在竞争关系。通过使用putLock和takeLock实现读数据和写数据的分离，提高了并发性。

锁粗化

虚拟机会把一连串连续对同一锁不断进行请求和释放的操作时，会把所有的锁操作整合成对锁的一次请求，从而减少对锁的请求同步次数，这个称为锁的粗化。
在通常情况下，为了提供系统的并发性，都会要求线程持有锁的时间尽可能的短，就是在使用完共享资源之后，就应该立即释放锁，但是如果短时间内同一个锁不断请求，同步和释放操作的话，会消耗系统的资源。
因此在某些适合的场合进行锁的粗化，例如在循环请求锁的时候。

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