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java 对象锁定_少锁定Java对象池

發(fā)布時間：2023/12/3 java 52 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了 java 对象锁定_少锁定Java对象池小編覺得挺不錯的,現(xiàn)在分享給大家,幫大家做個參考.

java 對象鎖定

自從我寫任何東西以來已經(jīng)有一段時間了，我一直在忙于我的新工作，其中涉及在性能調(diào)優(yōu)方面做一些有趣的工作。挑戰(zhàn)之一是減少應用程序關鍵部分的對象創(chuàng)建。

盡管Java隨著時間的推移已改進了GC算法，但垃圾回收打ic一直是Java的主要難題。 Azul是開發(fā)無暫停GC的市場領導者，但Azul JVM并非免費！

創(chuàng)建過多的臨時/垃圾對象并不能很好地工作，因為它為GC創(chuàng)建了工作，并且將對延遲產(chǎn)生負面影響。過多的垃圾也不能在多核系統(tǒng)上正常工作，因為它會導致緩存污染。

那么我們應該如何解決呢？

垃圾少編碼

僅當您知道需要多少個對象并預先分配它們時，這才有可能，但是實際上很難找到。但是即使您成功做到了，也必須擔心另一個問題

您可能沒有足夠的內(nèi)存來容納所需的所有對象
您還必須處理并發(fā)

那么上述問題的解決方案是什么

有一種對象池設計模式可以解決以上兩個問題。它使您可以指定池中所需的許多對象，并處理并發(fā)請求以服務所請求的對象。

對象池一直是許多具有低延遲要求的應用程序的基礎。 Flyweight設計模式是對象池的一種風格。

上面的兩種模式都將幫助我們避免創(chuàng)建對象。太好了，因此現(xiàn)在減少了GC工作，并且理論上我們的應用程序性能應該得到改善。實際上，不會那樣做，因為對象池/ Flyweight必須處理并發(fā)，并且由于并發(fā)問題而失去了避免對象創(chuàng)建而獲得的任何優(yōu)勢。

處理并發(fā)的最常見方法是什么

對象池是一個典型的生產(chǎn)者/消費者問題，可以使用以下技術來解決：

同步：這是在JDK 1.5之前處理并發(fā)的唯一方法。 Apache編寫了一個基于同步的出色的對象池 API

鎖： Java在JDK 1.5之后增加了對并發(fā)編程的出色支持。已經(jīng)有一些使用鎖來開發(fā)對象池的工作，例如， furious-objectpool

無鎖：我找不到使用完全無鎖技術構建的任何實現(xiàn)，但是furious-objectpool使用ArrayBlocking隊列和ConcurrentLinked隊列的混合

衡量績效

在此測試中，我創(chuàng)建了一個包含100萬個對象的池，并且這些對象可以通過不同的池實現(xiàn)進行訪問，這些對象將從池中取出并返回到池中。

該測試首先從1個線程開始，然后增加線程數(shù)以衡量不同池在爭用情況下的執(zhí)行情況

X軸–螺紋數(shù)
Y軸–以毫秒為單位的時間–越短的時間越好

該測試包括來自Apache的池，Furious池和基于ArrayBlocking的池

Apache的性能最差，并且隨著線程數(shù)量的增加，性能會進一步下降。原因是Apache池基于大量使用“同步”

其他兩個（基于Furious和ArrayBlocking的池）的性能更好，但是隨著爭用的增加，它們兩者的速度也會降低。

當12個線程試圖訪問該池時，基于ArrayBlocking隊列的池對于100萬個項目大約需要1000毫秒。內(nèi)部使用Arrayblocking隊列的憤怒池大約需要1975 ms。

我必須進行更詳細的調(diào)查，以找出為什么Furious花費雙倍的時間，因為它也是基于ArrayBlocking隊列的。

數(shù)組阻塞隊列的性能不錯，但這是一種基于鎖定的方法。如果可以實現(xiàn)無鎖池，我們將獲得哪種類型的性能？

鎖免費游泳池

實現(xiàn)無鎖池不是不可能的，但是有點困難，因為您必須處理多個生產(chǎn)者和消費者。

我將實現(xiàn)一個混合池，該池將在生產(chǎn)者端使用鎖定，而在消費者端使用非阻塞技術。

讓我們看一些數(shù)字

我使用新的實現(xiàn)（FastPool）進行了相同的測試，它比ArayBlocking隊列快了30％。

30％的改善還不錯，它絕對可以幫助我們實現(xiàn)延遲目標。

是什么讓快速池快速！

我使用了兩種技術來使其快速運行

生產(chǎn)者是基于鎖的–使用鎖來管理多個生產(chǎn)者，這與“數(shù)組阻止”隊列相同，因此沒什么大不了的。

立即發(fā)布已發(fā)布項目–在使用便宜的內(nèi)存屏障釋放鎖之前，它會發(fā)布元素。這會有所收獲

消費者不受阻礙–使用CAS來實現(xiàn)這一目標，消費者永遠不會因生產(chǎn)者而受到阻礙。數(shù)組阻止隊列阻止使用者，因為它對生產(chǎn)者和使用者使用相同的鎖

線程局部以保持值的局部性–線程局部用于獲取最后使用的值，這在很大程度上減少了爭用。

如果您有興趣查看代碼，則可以使用@ FastObjectPool.java

參考：來自Are you ready博客的JCG合作伙伴 Ashkrit Sharma的Lockless Java Object Pool 。

翻譯自: https://www.javacodegeeks.com/2013/07/lock-less-java-object-pool.html