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    David.Turing's blog

     

    關于Lazy-UnLocking(Reservation Lock)對Java鎖的性能優化

    JRockit使用了一種Lazy-Locking(也叫做Reservation Lock)的技術
    ?-XXlazyUnlocking
    我當初是在一個日本IBM實驗室的一篇2004年的博士論文上看到的概念,保留鎖提出的背景是針對Java Synchronized時候,某個Java對象被1+個線程Aquired Lock的序列通常是某個線程占多的現象,后來發現這是一個普遍現象,可能幾乎超過75%的鎖爭奪都是發生在某個線程上(包括遞歸鎖),從鎖獲取的序列上看,大部分可能是:
    T1 T1 T1 T1 T1 T1 T1 T1 T3 T1 T1 T1 T1 T2 T2 T1 T1 T1 T1
    (T1, T2, T3是嘗試獲取Java Lock)
    也就是,針對這種鎖現象,JVM設計人員開始采用Lazy-UnLocking的想法,即通過改變鎖設計,允許T1獲得鎖的時候,不需要CAS(Compare and Swap)原子性操作,這也是Lock Reservation(保留給T1)的由來;
    而T3需要獲取當前Java鎖的時候,需要一個代價較為昂貴Cancel T1 Reservation的動作才能獲得鎖。

    Java線程如果沒有頻繁Contention發生的時候,鎖延遲意味著不需要原子性操作便獲得對象,大大降低Java Lock在OS上的開銷。

    Sun也有類似的技術,其實是在JDK 5.0之后便引入
    -XX:+UseBiasedLocking
    Enables a technique for improving the performance of uncontended synchronization. An object is "biased" toward the thread which first acquires its monitor via a monitorenter bytecode or synchronized method invocation; subsequent monitor-related operations performed by that thread are relatively much faster on multiprocessor machines. Some applications with significant amounts of uncontended synchronization may attain significant speedups with this flag enabled; some applications with certain patterns of locking may see slowdowns, though attempts have been made to minimize the negative impact.?

    實際上,Sun采用的UseBiasedLocking是Initail Locker的方式,即第一個獲取鎖的線程,JVM會為它保留鎖(不需要原子性操作),從而,在其后,該線程獲取鎖等同于uncontended synchronization的效果。
    BEA JRockit R27.5提供的lazyUnlocking技術據說可以提升鎖性能超過1倍以上,從而簡直提高JVM性能達10%以上。
    延遲鎖(或者保留鎖)都是忌諱頻繁的多線程競爭鎖的情形,比如,如果一個Java對象按照下面的序列被T1,T2,T3線程獲取,則保留鎖的效果是很差的。
    T1,T2, T1, T2, T3, T1, T4, T3, T2......

    我個人非常喜歡保留鎖,可能是我有所偏見,事實上我接觸的公司內部的關于JRockit統計報告,都表明:
    1,大量的Java應用不會發生鎖競爭
    2,Java鎖一般都符合保留鎖的條件,即大部分情況下,在某個時間片內,都是鎖都是被某個線程獨占。

    posted on 2009-02-12 14:40 david.turing 閱讀(4737) 評論(0)  編輯  收藏


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