关于降低锁的竞争程度------从奶爸的角度思考

YacaToy 发布于2019-08-15 14:40 / 2305人阅读

摘要：关于降低锁的竞争程度从奶爸的角度思考题外话这篇文章的灵感来源于近日带娃耍。具体可参考定律，大致可理解为处理器的利用率与处理器数量和串行比例成反比，此外，在锁上发生竞争，导致上下文切换的开销增加，进而降低程序的性能。

关于降低锁的竞争程度------从奶爸的角度思考

题外话：这篇文章的灵感来源于近日带娃耍。

锁竞争带来的问题

在锁上发生竞争，导致串行操作花费的时间比例增加，进而降低程序的可伸缩性。具体可参考Amdahl定律，大致可理解为处理器的利用率p与处理器数量n和串行比例f成反比，p = 1/nf.

此外，在锁上发生竞争，导致上下文切换的开销增加，进而降低程序的性能。基本上每一次上下文切换都涉及到操作系统，JVM，缓存的个方面的开销。

降低锁的竞争程度的好处

基于上面所述，降低锁的竞争程度，是有利于程序的可伸缩性和性能的。

降低锁的竞争程度的方式

一般以下三种方式：

减少锁的持有时间。

降低锁的请求频率。

使用一些协调机制。

这三种方式应该是很容易理解的。

从奶爸的角度思考以下场景

假设以下场景：几个小孩，一个奶爸，一堆玩具，小孩必须通过奶爸才能拿到玩具，而奶爸一次只能被满足一个小孩的要求，并且小孩在玩耍后必须对玩具进行清洁放回原位。

如果每个小孩在拿到玩具后只是玩耍，不需要花时间来给玩具做清洁并放回原位，那么势必增加其他小孩玩耍玩具的机会。此处相当于缩小锁的范围，将一些和锁无关的，长时间的操作移除，把锁用在真正需要的地方。

如果每个小孩不需要通过奶爸才能拿到玩具，而是只要玩具没有其他小孩玩耍，就可以拿来玩。那么势必大大增加了每个小孩玩耍玩具的机会。此处相当于减小锁的粒度，通过锁分解和锁分段，多个相互独立的锁来保护独立的变量，这样就降低了每个锁被请求的频率。

如果奶爸来协调安排各个小孩玩耍玩具，而不是每一次只能满足一个小孩的要求，那么势必玩具的使用度和小孩的体验度也会很好。此处相当于使用一些协调机制来管理共享状态。

备注：小孩相当于线程，玩具相当于资源，奶爸相当于独占锁（1,2）或者某种协调机制（3）。

生活中的事想想也是挺有趣的吧。：）

云服务器 GPU云服务器锁的优化被锁的表掌握程度深度学习的程度

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