在JDK 5.0中使用灵活的线程锁定机制(二)

2014-11-23 23:56:51 · 作者: · 浏览: 1
用 syncronized,另一个使用 java.util.concurrent.ReentrantLock 。驱动程序生成了大量线程,每个线程都疯狂地争夺时间片,然后计算不同版本每秒能执行多少轮。图 1 和 图 2 总结了不同线程数量的结果。这个评测并不完美,而且只在两个系统上运行了(一个是双 Xeon 运行超线程 Linux,另一个是单处理器Windows 系统),但是,应当足以表现 synchronized 与 ReentrantLock 相比所具有的伸缩性优势了。


图 1. synchronized和Lock的吞吐率,单CPU


图 2. synchronized和Lock的吞吐率(标准化之后),4个 CPU

图1和图2中的图表以每秒调用数为单位显示了吞吐率,把不同的实现调整到 1 线程 synchronized 的情况。每个实现都相对迅速地集中在某个稳定状态的吞吐率上,该状态通常要求处理器得到充分利用,把大多数的处理器时间都花在处理实际工作(计算机随机数)上,只有小部分时间花在了线程调度开支上。您会注意到,synchronized 版本在处理任何类型的争用时,表现都相当差,而 Lock 版本在调度的开支上花的时间相当少,从而为更高的吞吐率留下空间,实现了更有效的 CPU 利用。

条件变量

根类 Object 包含某些特殊的方法,用来在线程的 wait() 、 notify() 和 notifyAll() 之间进行通信。这些是高级的并发性特性,许多开发人员从来没有用过它们 ―― 这可能是件好事,因为它们相当微妙,很容易使用不当。幸运的是,随着 JDK 5.0 中引入 java.util.concurrent ,开发人员几乎更加没有什么地方需要使用这些方法了。

通知与锁定之间有一个交互 ―― 为了在对象上 wait 或 notify ,您必须持有该对象的锁。就像 Lock 是同步的概括一样, Lock 框架包含了对 wait 和 notify 的概括,这个概括叫作 条件(Condition) 。 Lock 对象则充当绑定到这个锁的条件变量的工厂对象,与标准的 wait 和 notify 方法不同,对于指定的 Lock ,可以有不止一个条件变量与它关联。这样就简化了许多并发算法的开发。例如, 条件(Condition) 的 Javadoc 显示了一个有界缓冲区实现的示例,该示例使用了两个条件变量,“not full”和“not empty”,它比每个 lock 只用一个 wait 设置的实现方式可读性要好一些(而且更有效)。 Condition 的方法与 wait 、 notify 和 notifyAll 方法类似,分别命名为 await 、 signal 和 signalA