Java中的锁定效果

Question

是否有人知道锁定Java对程序的执行速度的影响？如果有的话，我们如何克服这种影响？具体的参考文献是赞赏..

Answer 1

如果您的应用程序主要是单线程，那么在进行过多锁定时，您可能看不到或只有很少的性能下降。

通常，在使用java.concurrent库或build-in synchronized关键字时，可以非常快速有效地获取单个锁。他们使用Lock elision，自适应锁定和锁定粗化等技术（参见Synchronization optimizations in Mustang），这基本上意味着编译器和/或库做了一些非常聪明的事情来优化锁的使用。

这尤其适用于不需要锁定的情况;编译器将其优化掉。

但是，当许多线程需要获取相同的锁时，您最终会注意到，对于纯粹的计算问题，核心的CPU负载永远不会达到100％。实际上，某些事情并没有尽可能快，而你的CPU只是处于空闲状态。

如果没有（重）IO，这往往是过度lock contention的迹象，这确实会降低整体系统性能。

Answer 2

锁定成本因Java的不同版本而异。对于Java＆lt; = 1.4，锁定相对昂贵。但是对于Java 5.0，内置锁定得到了改进，但新的并发锁定再次更快。在Java 6中，两者的速度都快。

作为指南，您可以预期Java 6上的锁定成本在0.5到2.0微秒之间。

执行锁定可能很昂贵，因为它涉及对底层操作系统的调用。 （在虚拟机上更昂贵）一种避免的方法是使用具有内存屏障的CAS操作。

然而，降低锁定成本的最简单/最好的方法是构建程序，以便线程可以运行更长的时间而不相互依赖。

当他们谈论在用Java编写的高吞吐量交易系统中使用锁定时，您可能会发现此链接很有趣。 http://www.infoq.com/presentations/LMAX

Answer 3

以下是SO中有用的链接Runtime performance optimizations和Synchronization performance tips以及Java synchronization and performance in an aspect。

如果您正在编写多线程编程，请使用java.util.concurrent包而不是wait() notify() sleep() stop()旧方法。

并发性是一个真正的批评主题，你不能说它如何影响执行速度。如果它是正确的，那么它是好的，如果没有，不是

Answer 4

我同意@pst并且想补充一点，虽然他们说同步会降低性能但我在测试中没有看到这种效果。我试着测量这种减少是如何减少的，​​并且看到这几乎不存在。在Java的早期阶段，这种影响可能更为重要。

尝试避免额外同步的示例是单例模式中的getInstance（）方法的实现。最简单的方法是同步此方法（可能）导致性能下降。下一步（不起作用）是双重检查锁定。最后，更好的解决方案是将实例的引用交给内部类。

Answer 5

任何算法中的锁定（或更正式的，任何类型的序列化）都会限制其在多CPU /多机环境中的可扩展性。 Amdahl's Law最好地描述了它。

实际上（在Java中）锁定在纯粹顺序程序上的开销可以忽略不计。如此处其他地方所述，只有在您有争用时才会出现性能问题。