Java并发：锁定效率

Question

我的程序有100个线程。

每个线程都这样做：

1）如果arrayList为空，则向其添加具有某些属性的元素

2）如果arrayList不为空，则遍历在arrayList中找到的元素，如果找到合适的元素（匹配某些属性），则获取它并删除arrayList

这里的问题是，当一个线程迭代通过arrayList时，其他99个线程正在等待arrayList上的锁。

如果我希望所有100个线程都能在无锁状态下工作，您会向我建议什么？ 所以他们都有工作要做？

谢谢

Answer 1

你看过共享锁和独占锁吗？ 您可以在列表中使用共享锁，然后在列表元素上使用“已删除”属性。 用于检查列表元素的谓词需要确保除了您拥有的任何其他查询之外，该元素未标记为“已删除” - 由于潜在的读写冲突，您需要锁定每个元素，因为遍历。 然后定期获取列表上的独占锁以执行实际删除。

读锁允许列表上的大量并发。 列表中每个元素的独占锁定不是很好，但是您需要强制内存模型将每个线程的“已删除”标志更新，因此无法解决这个问题。

Answer 2

首先，如果您没有在具有64个核心或更多核心的计算机上运行，​​那么您的100个线程可能本身就是一个性能损失。

那么对于你描述一个ArrayList肯定不是一个好的选择，因为移除元素分期常量时间，但在线性时间为O（n） 不运行。 所以这是第二次表现。 您可能希望使用LinkedList而不是ArrayList（如果您坚持使用List）。

当然，我当然非常怀疑每次需要找到一个元素时都需要迭代完整列表：不会有其他数据结构更合适吗？ 也许您放入列表中的元素具有“相等”的概念，因此可以使用具有O（1）查找时间的Map？

这只是一个开始：正如我向您展示的那样，您所描述的内容至少存在两个严重的性能问题....如果您需要更多帮助，也许您应该澄清您的问题。

Answer 3

如果您的“合适元素（匹配某些属性）”的概念可以使用Comparator器进行编码，那么PriorityBlockingQueue将允许每个线程轮询队列，获取下一个元素而不必搜索列表或者如果队列是队列则将新元素排入队列空。

附录： Thilo提出了一个要点：随着您的方法的发展，您可能需要根据经验确定最佳线程数。

Answer 4

关键是只在实际需要时才使用arraylist上的对象锁。

一个好主意是将arraylist子类化，并在单个读取+写入+删除过程中提供同步。

这将确保锁定的精细粒度，同时允许线程在阵列列表中运行，同时保护arraylist的语义。

Answer 5

让一个线程拥有该数组并负责添加它并迭代它以找到要做的工作。 找到工作单元后，将工作放在BlockingQueue上。 让所有工作线程使用take（）从队列中删除工作。

这允许每次通过阵列发现多个工作单元，并且它们可以相当有效地切换到等待工作线程。