Java并发：锁定效率

Question

我的程序有100个帖子。

每个线程都这样做：

1）如果arrayList为空，则添加具有某些属性的元素

2）如果arrayList不为空，则遍历在arrayList中找到的元素，如果找到合适的元素（匹配某些属性），则获取它并删除arrayList

这里的问题是，当一个线程迭代通过arrayList时，其他99个线程正在等待arrayList上的锁。

如果我希望所有100个线程都能在无锁状态下工作，您会向我建议什么？所以他们都有工作要做？

由于

Answer 1

您是否看过shared vs exclusive锁定？您可以在列表中使用共享锁，然后在列表元素上使用“已删除”属性。用于检查列表元素的谓词需要确保除了您拥有的任何其他查询之外，该元素未标记为“已删除” - 由于潜在的读写冲突，您需要锁定每个元素，因为遍历。然后定期获取列表上的独占锁以执行实际删除。

读锁可以在列表中实现大量并发。列表中每个元素的独占锁定不是很好，但是你需要强制内存模型更新每个线程的“已删除”标志，所以没有办法解决这个问题。

Answer 2

首先，如果您没有在具有64个核心或更多核心的计算机上运行，​​那么您的100个线程本身就可能是一种性能损失。

然后，你所描述的ArrayList肯定不是一个好选择，因为删除一个元素不在分摊的常量时间内运行，但是在线性时间O（n）。所以这是第二次表现。您可能希望使用LinkedList而不是ArrayList（如果您坚持使用List）。

当然，我当然怀疑每次需要找到一个元素时需要遍历完整列表：不会有其他数据结构更合适吗？也许您放入列表中的元素具有“相等”的概念，因此可以使用具有O（1）查找时间的Map来代替？

这只是一个开始：正如我向您展示的那样，您所描述的内容中至少存在两个严重的性能问题......如果您需要更多帮助，也许应该澄清您的问题。

Answer 3

如果您的“合适元素（匹配某些属性）”的概念可以使用Comparator进行编码，则PriorityBlockingQueue将允许每个线程轮询队列，无需搜索即可获取下一个元素如果队列为空，则列表或将新元素排入队列。

附录：Thilo提出一个要点：随着您的方法的发展，您可能需要根据经验确定最佳线程数。

Answer 4

关键是在实际需要时仅使用arraylist上的对象锁定。

一个好主意是将arraylist子类化，并在单个读取+写入+删除过程中提供同步。

这将确保锁定的精细粒度，同时允许线程在阵列列表中运行，同时保护arraylist的语义。

Answer 5

让一个线程拥有该数组并负责添加它并迭代它以找到要做的工作。找到工作单元后，将工作放在BlockingQueue上。让所有工作线程都使用take（）从队列中删除工作。

这允许每次通过数组发现多个工作单元，并且可以相当有效地将它们切换到等待工作线程。