關于降低鎖的競爭程度------從奶爸的角度思考

YacaToy 發布于2019-08-15 14:40 / 2306人閱讀

摘要：關于降低鎖的競爭程度從奶爸的角度思考題外話這篇文章的靈感來源于近日帶娃耍。具體可參考定律，大致可理解為處理器的利用率與處理器數量和串行比例成反比，此外，在鎖上發生競爭，導致上下文切換的開銷增加，進而降低程序的性能。

關于降低鎖的競爭程度------從奶爸的角度思考

題外話：這篇文章的靈感來源于近日帶娃耍。

鎖競爭帶來的問題

在鎖上發生競爭，導致串行操作花費的時間比例增加，進而降低程序的可伸縮性。具體可參考Amdahl定律，大致可理解為處理器的利用率p與處理器數量n和串行比例f成反比，p = 1/nf.

此外，在鎖上發生競爭，導致上下文切換的開銷增加，進而降低程序的性能。基本上每一次上下文切換都涉及到操作系統，JVM，緩存的個方面的開銷。

降低鎖的競爭程度的好處

基于上面所述，降低鎖的競爭程度，是有利于程序的可伸縮性和性能的。

降低鎖的競爭程度的方式

一般以下三種方式：

減少鎖的持有時間。

降低鎖的請求頻率。

使用一些協調機制。

這三種方式應該是很容易理解的。

從奶爸的角度思考以下場景

假設以下場景：幾個小孩，一個奶爸，一堆玩具，小孩必須通過奶爸才能拿到玩具，而奶爸一次只能被滿足一個小孩的要求，并且小孩在玩耍后必須對玩具進行清潔放回原位。

如果每個小孩在拿到玩具后只是玩耍，不需要花時間來給玩具做清潔并放回原位，那么勢必增加其他小孩玩耍玩具的機會。此處相當于縮小鎖的范圍，將一些和鎖無關的，長時間的操作移除，把鎖用在真正需要的地方。

如果每個小孩不需要通過奶爸才能拿到玩具，而是只要玩具沒有其他小孩玩耍，就可以拿來玩。那么勢必大大增加了每個小孩玩耍玩具的機會。此處相當于減小鎖的粒度，通過鎖分解和鎖分段，多個相互獨立的鎖來保護獨立的變量，這樣就降低了每個鎖被請求的頻率。

如果奶爸來協調安排各個小孩玩耍玩具，而不是每一次只能滿足一個小孩的要求，那么勢必玩具的使用度和小孩的體驗度也會很好。此處相當于使用一些協調機制來管理共享狀態。

備注：小孩相當于線程，玩具相當于資源，奶爸相當于獨占鎖（1,2）或者某種協調機制（3）。

生活中的事想想也是挺有趣的吧。：）

云服務器 GPU云服務器鎖的優化被鎖的表掌握程度深度學習的程度

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