Java并发编程中的锁竞争问题及解决案例

原创ゝ一世哀愁。 2024-09-17 12:57 72阅读 0赞

锁竞争问题是Java并发编程中常见的性能瓶颈。当多个线程试图同时获取一个共享资源的锁时，就可能发生锁竞争。

解决锁竞争的问题通常有以下几种策略：

1. **避免持有锁**：如果可能的话，尽量避免在循环、方法等代码块中持有锁，因为这会引发无限等待和锁死问题。

2. **使用公平锁**：Java中的`ReentrantLock`提供了一种公平锁。公平锁确保每个进入临界区的线程都能得到一个机会去执行操作。

3. **减少同步粒度**：如果可能的话，将大的同步块分解为更小的、独立的同步区域，这样可以降低锁竞争的可能性。

举例来说：

```java
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

public class LockConflictExample {
    private final Lock lock = new ReentrantLock();

public void concurrentAccess() throws InterruptedException {
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            lock.lock();
            try {
                // Critical section
                System.out.println("Thread " + Thread.currentThread().getId() + " is executing critical section.");
            } finally {
                lock.unlock(); // Unlock the resource
            }
        }
    }

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        LockConflictExample example = new LockConflictExample();
        Thread thread1 = new Thread(example::concurrentAccess), "Thread 1");
        Thread thread2 = new Thread(example::concurrentAccess), "Thread 2");

thread1.start();
        thread2.start();

// Wait until threads finish
        thread1.join();
        thread2.join();
    }
}
```

在这个例子中，两个线程同时尝试获取一个共享的锁。如果成功，它们将执行各自的代码块。由于`ReentrantLock`默认是公平的，所以这个例子不会出现明显的锁竞争问题。