如何理解Netty的锁

如何理解Netty的锁，相信很多没有经验的人对此束手无策，为此本文总结了问题出现的原因和解决方法，通过这篇文章希望你能解决这个问题。

1、分析同步问题的核心三要素

• 原子性：“并无一气呵成，岂能无懈可击”，如：高并发下的 i++

• 可见性：“你做的改变，别人看不见”

• 有序性：“不按套路出牌”

2、锁的分类

• 竞争的态度：乐观锁(java.util.concurrent 包中的原子类) 与 悲观锁(synchronized)

• 等待锁的人是否公平：公平锁 new ReentrantLock(true) 与 非公平锁 new ReentrantLock()

• 是否可共享：共享锁 与 独享锁 - ReadWriteLock，其读锁是共享锁，其写锁是独享锁

3、Netty 玩转锁的五个关键点

3.1、在意锁的对象和范围 -> 减少粒度

例：初始化 channel (io.netty.bootstrap.ServerBootstrap#init)

Synchronized method -> Synchronized block

void init(Channel channel) throws Exception {
        Map<ChannelOption<?>, Object> options = this.options0();
        synchronized(options) {
            setChannelOptions(channel, options, logger);
        }

        Map<AttributeKey<?>, Object> attrs = this.attrs0();
        synchronized(attrs) {
            Iterator var5 = attrs.entrySet().iterator();

            while(true) {
                if (!var5.hasNext()) {
                    break;
                }

                Entry<AttributeKey<?>, Object> e = (Entry)var5.next();
                AttributeKey<Object> key = (AttributeKey)e.getKey();
                channel.attr(key).set(e.getValue());
            }
        }
        //...
    }

3.2、注意锁的对象本身大小 -> 减少空间占用

例：统计待发送的字节数 (io.netty.channel.ChannelOutboundBuffer)

AtomicLong -> Volatile long + AtomicLongFieldUpdater

AtomicLong vs long

前者是一个对象，包含对象头(object header)以用来保存 hashcode、lock等信息，32 位系统占用 8 字节，64 位系统占用 16 字节，所以在 64 位系统下：

• volatile long = 8 bytes

• AtomicLong = 8 bytes (volatile long) + 16 bytes (object header) + 8 bytes (引用) = 32 bytes

至少节约 24 字节！

结论：
Atomic* objects -> Volatile primary type + static Atomic*FieldUpdater

原子类型的对象可以用 volatile 修饰的基础类型来代替，以节省空间

3.3、注意锁的速度 -> 提高速度（提高并发性）

例1：记录内存分配字节数等功能用到的 LongCounter (io.netty.util.internal.PlatformDependent#newLongCounter())

高并发时：java.util.concurrent.atomic.AtomicLong -> java.util.concurrent.atomic.LongAdder (JDK)

结论：及时衡量，使用jdk最新功能

例2：曾经根据不同情况，选择不同的并发包实现：JDK < 1.8 考虑 ConcurrentHashMapV8(ConcurrentHashMap 在 JDK8 中的版本)

3.4、不同场景选择不同的并发类 -> 因需而变

例1：关闭和等待关闭事件执行器(Event Executor):

Object.wait/notify -> CountDownLatch

io.netty.util.concurrent.SingleThreadEventExecutor#threadLock

例2：Nio Event Loop 中负责存储 task 的 Queue

Jdk's LinkedBlockingQueue(MPMC) -> jctools' MPSC

MPMC: muti-producer & muti-consumer
MPSC: muti-producer & simple-consumer

io.netty.util.internal.PlatformDependent.Mpsc#newMpscQueue(int)

3.5、衡量好锁的价值 -> 能不用就不用

生活场景：

饭店提供了很多包厢，服务模式：

• 一个服务员固定服务某几个包厢模式；

• 所有服务员服务所有的包厢模式；

表面上看，前者效率没有后者高，但实际上它避免了服务员间的沟通（上下文切换）等开销，避免客人与服务员之间导出乱串，管理简单。

局部串行：Channel 的 I/O 请求处理 Pipeline 是串行的

整体并行：多个串行化线程(Nio Event Loop)

Netty 应用场景下：局部串行 + 整体并行 > 一个队列 + 多个线程模式：

• 降低用户开发难度、逻辑简单、提升处理性能

• 避免锁带来的上下文切换和并发保护等额外开销

看完上述内容，你们掌握如何理解Netty的锁的方法了吗？如果还想学到更多技能或想了解更多相关内容，欢迎关注亿速云行业资讯频道，感谢各位的阅读！