java 細粒度鎖

    細粒度鎖：

       java中的幾種鎖：synchronized，ReentrantLock，ReentrantReadWriteLock已基本可以滿足編程需求，但其粒度都太大，同一時刻只有一個線程能進入同步塊，這對於某些高並發的場景並不適用。比如銀行客戶a向b轉賬，c向d轉賬，假如這兩個線程並發，代碼其實不需要同步。但是同時有線程3，e向b轉賬，那么對b而言必須加入同步。這時需要考慮鎖的粒度問題，即細粒度鎖。

    網上搜尋了一些關於java細粒度鎖的介紹文章，大部分是提供思路，比如樂觀鎖，String.intern()和類ConcurrentHashMap，本人對第三種比較感興趣，為此研究了下ConcurrentHashMap的源碼。基於ConcurrentHashMap設計細粒度大志思路如下：

 

Map locks = new Map();  
List lockKeys = new List();  
for(int number : 1 - 10000) {  
   Object lockKey = new Object();  
   lockKeys.add(lockKey);  
    locks.put(lockKey, new Object());  
}  
  
public void doSomeThing(String uid) {  
   Object lockKey = lockKeys.get(uid.hash() % lockKeys.size());  
   Object lock = locks.get(lockKey);  
     
   synchronized(lock) {  
      // do something  
   }  
} 

    具體實現如下：

public class LockPool {

    //用戶map
    private static ConcurrentHashMap<String,Object> userMap=new ConcurrentHashMap<String,Object>();
    //用戶金額map
    private static ConcurrentHashMap<String,Integer> moneyMap=new ConcurrentHashMap<String,Integer>();
    
    public static void main(String[] args) {
        LockPool lockPool=new LockPool();
        ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool();
        service.execute(lockPool.new Boss("u2"));
        service.execute(lockPool.new Boss("u1"));
        service.execute(lockPool.new Boss("u1"));
        service.execute(lockPool.new Boss("u3"));
        service.execute(lockPool.new Boss("u2"));
        service.execute(lockPool.new Boss("u2"));
        service.execute(lockPool.new Boss("u3"));
        service.execute(lockPool.new Boss("u2"));
        service.execute(lockPool.new Boss("u2"));
        service.execute(lockPool.new Boss("u4"));
        service.execute(lockPool.new Boss("u2"));
        
        service.shutdown();
        
        
    }
    
    class Boss implements Runnable{
        
        private String userId;
        
        Boss(String userId){
            this.userId=userId;
        }

        @Override
        public void run() {
            addMoney(userId);
        }
        
    } 
    
    
    public static void addMoney(String userId){
        Object obj=userMap.get(userId);
        if(obj==null){
            obj=new Object();
            userMap.put(userId,obj);
        }
           //obj是與具體某個用戶綁定，這里應用了synchronized(obj)的小技巧，而不是同步當前整個對象
        synchronized (obj) {
            try {
                System.out.println("-------sleep4s--------"+userId);
                Thread.sleep(4000);
                System.out.println("-------awake----------"+userId);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            if(moneyMap.get(userId)==null){
                moneyMap.put(userId,1);
            }else{
                moneyMap.put(userId, moneyMap.get(userId)+1);
            }
            System.out.println(userId+"-------moneny----------"+moneyMap.get(userId));
        }
    }

}

  測試結果：

 

-------sleep4s--------u2
-------sleep4s--------u1
-------sleep4s--------u3
-------sleep4s--------u4

 

-------awake----------u2
-------awake----------u3
-------awake----------u1
u2-------moneny----------1
u1-------moneny----------1
-------sleep4s--------u1
u3-------moneny----------1
-------sleep4s--------u2
-------sleep4s--------u3
-------awake----------u4
u4-------moneny----------1
-------awake----------u1
u1-------moneny----------2
-------awake----------u3
u3-------moneny----------2
-------awake----------u2
u2-------moneny----------2
-------sleep4s--------u2
-------awake----------u2
u2-------moneny----------3
-------sleep4s--------u2
-------awake----------u2
u2-------moneny----------4
-------sleep4s--------u2
-------awake----------u2
u2-------moneny----------5
-------sleep4s--------u2
-------awake----------u2
u2-------moneny----------6

測試結果來看，只有相同userId的線程才會互斥，同步等待；不同userId的線程沒有同步