喝了100杯酱香拿铁，我顿悟了锁的精髓
大家好，我是哪吒。
上一篇提到了锁粒度的问题，使用“越细粒度的锁越好”，真的是这样吗？会不会产生一些其它问题？
先说结论，可能会产生死锁问题。
下面还是以购买酱香拿铁为例：
1、定义咖啡实体类Coffee
@Data
public class Coffee {
// 酱香拿铁
private String name;
// 库存
public Integer inventory;
public ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
}
2、初始化数据
private static List<Coffee> coffeeList = generateCoffee();
public static List<Coffee> generateCoffee(){
List<Coffee> coffeeList = new ArrayList<>();
coffeeList.add(new Coffee("酱香拿铁1", 100));
coffeeList.add(new Coffee("酱香拿铁2", 100));
coffeeList.add(new Coffee("酱香拿铁3", 100));
coffeeList.add(new Coffee("酱香拿铁4", 100));
coffeeList.add(new Coffee("酱香拿铁5", 100));
return coffeeList;
}
3、随机获取n杯咖啡
// 随机获取n杯咖啡
private static List<Coffee> getCoffees(int n) {
if(n >= coffeeList.size()){
return coffeeList;
}
List<Coffee> randomList = Stream.iterate(RandomUtils.nextInt(n), i -> RandomUtils.nextInt(coffeeList.size()))
.distinct()// 去重
.map(coffeeList::get)// 跟据上面取得的下标获取咖啡
.limit(n)// 截取前面 需要随机获取的咖啡
.collect(Collectors.toList());
return randomList;
}
4、购买咖啡
private static boolean buyCoffees(List<Coffee> coffees) {
//存放所有获得的锁
List<ReentrantLock> locks = new ArrayList<>();
for (Coffee coffee : coffees) {
try {
// 获得锁3秒超时
if (coffee.lock.tryLock(3, TimeUnit.SECONDS)) {
// 拿到锁之后，扣减咖啡库存
locks.add(coffee.lock);
coffeeList = coffeeList.stream().map(x -> {
// 购买了哪个，就减哪个
if (coffee.getName().equals(x.getName())) {
x.inventory--;
}
return x;
}).collect(Collectors.toList());
} else {
locks.forEach(ReentrantLock::unlock);
return false;
}
} catch (InterruptedException e) {
}
}
locks.forEach(ReentrantLock::unlock);
return true;
}
3、通过parallel并行流，购买100次酱香拿铁，一次买2杯，统计成功次数
public static void main(String[] args){
StopWatch stopWatch = new StopWatch();
stopWatch.start();
// 通过parallel并行流，购买100次酱香拿铁，一次买2杯，统计成功次数
long success = IntStream.rangeClosed(1, 100).parallel()
.mapToObj(i -> {
List<Coffee> getCoffees = getCoffees(2);
//Collections.sort(getCoffees, Comparator.comparing(Coffee::getName));
return buyCoffees(getCoffees);
})
.filter(result -> result)
.count();
stopWatch.stop();
System.out.println("成功次数："+success);
System.out.println("方法耗时："+stopWatch.getTotalTimeSeconds()+"秒");
for (Coffee coffee : coffeeList) {
System.out.println(coffee.getName()+"-剩余:"+coffee.getInventory()+"杯");
}
}
耗时有点久啊，20多秒。
数据对不对？
- 酱香拿铁1卖了53杯；
- 酱香拿铁2卖了57杯；
- 酱香拿铁3卖了20杯；
- 酱香拿铁4卖了22杯；
- 酱香拿铁5卖了19杯；
- 一共卖了171杯。
数量也对不上，应该卖掉200杯才对，哪里出问题了？
4、使用visualvm测一下：
果不其然，出问题了，产生了死锁。
线程 m 在等待的一个锁被线程 n 持有，线程 n 在等待的另一把锁被线程 m 持有。
- 比如美杜莎买了酱香拿铁1和酱香拿铁2，小医仙买了酱香拿铁2和酱香拿铁1；
- 美杜莎先获得了酱香拿铁1的锁，小医仙获得了酱香拿铁2的锁；
- 然后美杜莎和小医仙接下来要分别获取 酱香拿铁2 和 酱香拿铁1 的锁；
- 这个时候锁已经被对方获取了，只能相互等待一直到 3 秒超时。
5、如何解决呢？
让大家都先拿一样的酱香拿铁不就好了。让所有线程都先获取酱香拿铁1的锁，然后再获取酱香拿铁2的锁，这样就不会出问题了。
也就是在随机获取n杯咖啡后，对其进行排序即可。
// 通过parallel并行流，购买100次酱香拿铁，一次买2杯，统计成功次数
long success = IntStream.rangeClosed(1, 100).parallel()
.mapToObj(i -> {
List<Coffee> getCoffees = getCoffees(2);
// 根据咖啡名称进行排序
Collections.sort(getCoffees, Comparator.comparing(Coffee::getName));
return buyCoffees(getCoffees);
})
.filter(result -> result)
.count();
6、再测试一下
- 成功次数100；
- 咖啡卖掉了200杯，数量也对得上。
- 代码执行速度也得到了质的飞跃，因为不用没有循环等待锁的时间了。
看来真的不是越细粒度的锁越好，真的会产生死锁问题。通过对酱香拿铁进行排序，解决了死锁问题，避免循环等待，效率也得到了提升。
作者：哪吒编程
来源：juejin.cn/post/7287429638020005944
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