java基于ConcurrentHashMap设计细粒度实现代码

作者：袖梨 2022-06-29

细粒度锁：

java中的几种锁：，ReentrantLock，ReentrantReadWriteLock已基本可以满足编程需求，但其粒度都太大，同一时刻只有一个线程能进入同步块，这对于某些高并发的场景并不适用。比如银行客户a向b转账，c向d转账，假如这两个线程并发，代码其实不需要同步。但是同时有线程3，e向b转账，那么对b而言必须加入同步。这时需要考虑锁的粒度问题，即细粒度锁。

网上搜寻了一些关于java细粒度锁的介绍文章，大部分是提供思路，比如，String.intern()和类ConcurrentHashMap，本人对第三种比较感兴趣，为此研究了下ConcurrentHashMap的源码。基于ConcurrentHashMap设计细粒度大志思路如下： 

Map locks = new Map();
 List lockKeys = new List();
for (int number : 1 - 10000) {
	Object lockKey = new Object();
	lockKeys.add(lockKey);
	locks.put(lockKey, new Object());
}
public void doSomeThing(String uid) {
	Object lockKey = lockKeys.get(uid.hash() % lockKeys.size());
	Object lock = locks.get(lockKey);
	synchronized(lock) {
		// do something
	}
}

具体实现如下： 

public class LockPool {
	//用户map
	private static ConcurrentHashMap userMap=new ConcurrentHashMap();
	//用户金额map
	private static ConcurrentHashMap moneyMap=new ConcurrentHashMap();
	public static void main(String[] args) {
		LockPool lockPool=new LockPool();
		ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool();
		service.execute(lockPool.new Boss("u2"));
		service.execute(lockPool.new Boss("u1"));
		service.execute(lockPool.new Boss("u1"));
		service.execute(lockPool.new Boss("u3"));
		service.execute(lockPool.new Boss("u2"));
		service.execute(lockPool.new Boss("u2"));
		service.execute(lockPool.new Boss("u3"));
		service.execute(lockPool.new Boss("u2"));
		service.execute(lockPool.new Boss("u2"));
		service.execute(lockPool.new Boss("u4"));
		service.execute(lockPool.new Boss("u2"));
		service.shutdown();
	}
	class Boss implements Runnable{
		private String userId;
		Boss(String userId){
			this.userId=userId;
		}
		@Override
		    public void run() {
			addMoney(userId);
		}
	}
	public static void addMoney(String userId){
		Object obj=userMap.get(userId);
		if(obj==null){
			obj=new Object();
			userMap.put(userId,obj);
		}
		//obj是与具体某个用户绑定，这里应用了synchronized(obj)的小技巧，而不是同步当前整个对象
		synchronized (obj) {
			try {
				System.out.println("-------sleep4s--------"+userId);
				Thread.sleep(4000);
				System.out.println("-------awake----------"+userId);
			}
			catch (InterruptedException e) {
				e.printStackTrace();
			}
			if(moneyMap.get(userId)==null){
				moneyMap.put(userId,1);
			} else{
				moneyMap.put(userId, moneyMap.get(userId)+1);
			}
			System.out.println(userId+"-------moneny----------"+moneyMap.get(userId));
		}
	}
}

测试结果： 

-------sleep4s--------u2
-------sleep4s--------u1
-------sleep4s--------u3
-------sleep4s--------u4
-------awake----------u2
-------awake----------u3
-------awake----------u1
u2-------moneny----------1
u1-------moneny----------1
-------sleep4s--------u1
u3-------moneny----------1
-------sleep4s--------u2
-------sleep4s--------u3
-------awake----------u4
u4-------moneny----------1
-------awake----------u1
u1-------moneny----------2
-------awake----------u3
u3-------moneny----------2
-------awake----------u2
u2-------moneny----------2
-------sleep4s--------u2
-------awake----------u2
u2-------moneny----------3
-------sleep4s--------u2
-------awake----------u2
u2-------moneny----------4
-------sleep4s--------u2
-------awake----------u2
u2-------moneny----------5
-------sleep4s--------u2
-------awake----------u2
u2-------moneny----------6

测试结果来看，只有相同userId的线程才会互斥，同步等待；不同userId的线程没有同步

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