Java并发编程中锁升级问题：实例演示及解决

原创心已赠人 2024-10-25 09:03 20阅读 0赞

在Java并发编程中，锁升级是一个常见的性能问题。这通常发生在多线程环境，一个线程获取了低级锁（如synchronized关键字），然后其他线程试图获取同级或高级锁时，发现已被占用而等待。

示例：
```java
public class LockUpgradeExample {
    private Object lock = new Object();

public void task1() {
        synchronized (lock) { // 低级锁
            System.out.println("Task 1 running...");
            try {
                Thread.sleep(2000); // 阻塞
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            lock.notifyAll(); // 通知所有等待者
        }
    }

public void task2() {
        synchronized (lock) { // 低级锁
            System.out.println("Task 2 running...");
            try {
                lock.wait(); // 等待锁释放
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        System.out.println("Task 2 completed.");
    }

public static void main(String[] args) {
        LockUpgradeExample example = new LockUpgradeExample();
        Thread thread1 = new Thread(example::task1);
        Thread thread2 = new Thread(example::task2);

// 开始任务
        thread1.start();
        thread2.start();

// 等待所有任务完成
        try {
            thread1.join();
            thread2.join();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}
```

解决方法：

1. **避免持有锁的时间过长**：如果某个线程长时间占用锁，其他线程将无法获取锁进行操作，从而引发锁升级。

2. **使用锁的公平性**：Java的Synchronized锁提供公平和非公平两种模式。通常建议使用公平锁，因为它们会按照线程等待锁的时间顺序进行调度。

3. **避免锁竞争**：如果多个线程同时尝试获取同一把锁，就可能导致锁竞争，进而升级为更高级别的锁。尽量减少共享资源，或者在必要时通过设计提高并发性。