在高负载多线程应用程序中，性能非常重要。 开发人员必须意识到并发问题才能获得更好的性能。 当我们需要并发时，我们通常拥有必须由两个或更多线程共享的资源。

在这种情况下，我们处于竞争状态 ，其中只有一个线程（在资源上）将获取锁，而所有其他需要该锁的线程将被阻塞。 此同步功能不是免费提供的。 JVM和OS都会消耗资源，以便为您提供有效的并发模型。 使并发实现资源密集的三个最基本的因素是：

• 上下文切换
• 内存同步
• 封锁

为了编写优化的代码进行同步，您必须了解这三个因素以及如何减少它们。 编写此类代码时，您必须注意许多事项。 在本文中，我将向您展示一种通过减小锁的粒度来减少这些因素的技术。

从基本规则开始： 不要将锁持有超过必要的时间。

获取锁之前 ，请做任何您需要做的事情， 仅将锁用于对同步资源进行操作并立即释放它。 看一个简单的例子：

public class HelloSync {private Map dictionary = new HashMap();public synchronized void borringDeveloper(String key, String value) {long startTime = (new java.util.Date()).getTime();value = value + "_"+startTime;dictionary.put(key, value);System.out.println("I did this in "+((new java.util.Date()).getTime() - startTime)+" miliseconds");}
}

在此示例中，我们违反了基本规则，因为我们创建了两个Date对象，调用System.out.println（）并执行许多String连接。 唯一需要同步的动作是动作：“ dictionary.put（key，value）; ”更改代码并将同步从方法范围移到这一行。 更好的代码是这样的：

public class HelloSync {private Map dictionary = new HashMap();public void borringDeveloper(String key, String value) {long startTime = (new java.util.Date()).getTime();value = value + "_"+startTime;synchronized (dictionary) {dictionary.put(key, value);}System.out.println("I did this in "+((new java.util.Date()).getTime() - startTime)+" miliseconds");}
}

上面的代码可以写得更好，但是我只想给你个想法。 如果想知道如何做，请检查java.util.concurrent.ConcurrentHashMap 。

那么，如何减少锁的粒度呢？ 简而言之，通过尽可能少地请求锁。 基本思想是使用单独的锁来保护一个类的多个独立状态变量，而不是在类范围内仅具有一个锁。 看看我在许多应用程序中看到的这个简单示例。

public class Grocery {private final ArrayList fruits = new ArrayList();private final ArrayList vegetables = new ArrayList();public synchronized void addFruit(int index, String fruit) {fruits.add(index, fruit);}public synchronized void removeFruit(int index) {fruits.remove(index);}public synchronized void addVegetable(int index, String vegetable) {vegetables.add(index, vegetable);}public synchronized void removeVegetable(int index) {vegetables.remove(index);}
}

杂货店老板可以在他的杂货店添加水果和蔬菜/从中删除水果和蔬菜。 杂货店的这种实现使用基本的杂货店锁来保护水果和蔬菜，因为同步是在方法范围内完成的。 除了这个胖锁，我们可以使用两个单独的守护程序，每种资源（水果和蔬菜）使用一个。 检查下面的改进代码。

public class Grocery {private final ArrayList fruits = new ArrayList();private final ArrayList vegetables = new ArrayList();public void addFruit(int index, String fruit) {synchronized(fruits) fruits.add(index, fruit);}public void removeFruit(int index) {synchronized(fruits) {fruits.remove(index);}}public void addVegetable(int index, String vegetable) {synchronized(vegetables) vegetables.add(index, vegetable);}public void removeVegetable(int index) {synchronized(vegetables) vegetables.remove(index);}
}

使用两个防护装置（拆分锁）后，我们看到的锁定流量将少于原始的胖锁。 当我们将其应用于具有中等锁争用的锁时，此技术会更好地工作。 如果我们将其应用于具有轻微争用的锁，则收益很小，但仍为正值。 如果我们将其应用于争用较大的锁，则结果并不总是更好，您必须意识到这一点。

请出于良心使用此技术。 如果您怀疑这是一个严重的争用锁，请按照以下步骤操作：

• 确认您的生产需求量，将其乘以3或5（即使您愿意准备，甚至乘以10）。
• 根据新流量在测试平台上运行适当的测试。
• 比较两个解决方案，然后选择最合适的解决方案。

有更多技术可以提高同步性能，但是对于所有技术，基本规则是： 保持锁的时间不要超过必要的时间 。

正如我已经向您解释的那样，此基本规则可以翻译为“尽可能少地寻求锁”，也可以翻译为其他翻译（解决方案），我将在以后的文章中尝试描述它们。

另外两个重要建议：

• 请注意java.util.concurrent包（和子包） 中的类，因为它们有非常聪明和有用的实现。
• 通过使用良好的设计模式，大多数时候并发代码可以最小化。 始终牢记企业集成模式 ，它们可以节省您的时间。

参考： 减少锁粒度– Java，集成和源代码的优点，来自我们JCG合作伙伴 Adrianos Dadis的并发优化 。

• Java并发教程–信号量
• Java并发教程–重入锁
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• Java并发教程–可调用，将来
• Java并发教程–阻塞队列
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