關(guān)于降低鎖的競(jìng)爭(zhēng)程度------從奶爸的角度思考

YacaToy 發(fā)布于2019-08-15 14:40 / 2312人閱讀

摘要：關(guān)于降低鎖的競(jìng)爭(zhēng)程度從奶爸的角度思考題外話這篇文章的靈感來源于近日帶娃耍。具體可參考定律，大致可理解為處理器的利用率與處理器數(shù)量和串行比例成反比，此外，在鎖上發(fā)生競(jìng)爭(zhēng)，導(dǎo)致上下文切換的開銷增加，進(jìn)而降低程序的性能。

關(guān)于降低鎖的競(jìng)爭(zhēng)程度------從奶爸的角度思考

題外話：這篇文章的靈感來源于近日帶娃耍。

鎖競(jìng)爭(zhēng)帶來的問題

在鎖上發(fā)生競(jìng)爭(zhēng)，導(dǎo)致串行操作花費(fèi)的時(shí)間比例增加，進(jìn)而降低程序的可伸縮性。具體可參考Amdahl定律，大致可理解為處理器的利用率p與處理器數(shù)量n和串行比例f成反比，p = 1/nf.

此外，在鎖上發(fā)生競(jìng)爭(zhēng)，導(dǎo)致上下文切換的開銷增加，進(jìn)而降低程序的性能。基本上每一次上下文切換都涉及到操作系統(tǒng)，JVM，緩存的個(gè)方面的開銷。

降低鎖的競(jìng)爭(zhēng)程度的好處

基于上面所述，降低鎖的競(jìng)爭(zhēng)程度，是有利于程序的可伸縮性和性能的。

降低鎖的競(jìng)爭(zhēng)程度的方式

一般以下三種方式：

減少鎖的持有時(shí)間。

降低鎖的請(qǐng)求頻率。

使用一些協(xié)調(diào)機(jī)制。

這三種方式應(yīng)該是很容易理解的。

從奶爸的角度思考以下場(chǎng)景

假設(shè)以下場(chǎng)景：幾個(gè)小孩，一個(gè)奶爸，一堆玩具，小孩必須通過奶爸才能拿到玩具，而奶爸一次只能被滿足一個(gè)小孩的要求，并且小孩在玩耍后必須對(duì)玩具進(jìn)行清潔放回原位。

如果每個(gè)小孩在拿到玩具后只是玩耍，不需要花時(shí)間來給玩具做清潔并放回原位，那么勢(shì)必增加其他小孩玩耍玩具的機(jī)會(huì)。此處相當(dāng)于縮小鎖的范圍，將一些和鎖無關(guān)的，長(zhǎng)時(shí)間的操作移除，把鎖用在真正需要的地方。

如果每個(gè)小孩不需要通過奶爸才能拿到玩具，而是只要玩具沒有其他小孩玩耍，就可以拿來玩。那么勢(shì)必大大增加了每個(gè)小孩玩耍玩具的機(jī)會(huì)。此處相當(dāng)于減小鎖的粒度，通過鎖分解和鎖分段，多個(gè)相互獨(dú)立的鎖來保護(hù)獨(dú)立的變量，這樣就降低了每個(gè)鎖被請(qǐng)求的頻率。

如果奶爸來協(xié)調(diào)安排各個(gè)小孩玩耍玩具，而不是每一次只能滿足一個(gè)小孩的要求，那么勢(shì)必玩具的使用度和小孩的體驗(yàn)度也會(huì)很好。此處相當(dāng)于使用一些協(xié)調(diào)機(jī)制來管理共享狀態(tài)。

備注：小孩相當(dāng)于線程，玩具相當(dāng)于資源，奶爸相當(dāng)于獨(dú)占鎖（1,2）或者某種協(xié)調(diào)機(jī)制（3）。

生活中的事想想也是挺有趣的吧。：）