К примеру у меня есть какой-то объект типа Object многопоточное чтение которого происходит гораздо чаще, чем модификация и есть два варианта реализации:
a) обычная переменная Object obj и ReadWriteLock соответственно на методы чтения и модификации
б) volatile Object obj, на метод модификации - простой Lock, создание нового объекта и замены ссылки obj. Метод чтения без синхронизации(не считая записи-чтения volatile переменной)
Какой из вариантов предпочтительнее и будет работать быстрее и почему?
Если я решил делать вариант 1.б и точно знаю, что мое приложение будет запускаться на сервере с несколькими процессорами архитектуры x86-64, то мог ли я вообще убрать volatile и нарушив тем самым JMM, но полагаясь на протоколы когерентности кешей процессоров? прочитает ли ядро 2-го процессора измененные данные в ядре первого и даст ли это хоть какой-то прирост производительности?
-
Если у вас изменение это создание нового объекта, а не изменение его самого, то конечно вариант 1.б (или AtomicReference, что почти одно и тоже).– Russtam17 авг 2016 в 10:47
-
Ну, вы можете полагаться на сильную memory model x86, но вы должны будете ещё как-то объяснить оптимизатору, что он не имеет права кешировать значение.– VladD17 авг 2016 в 23:29
-
Спасибо за ответы. 1. AtomicReference (CAS) тоже самое что и блокировка? выгрузка потока с ядра по идеи более дорогстоящая процедура нежели несколько раз крутанутся в цикле. Хотя конечно большой вопрос сколько это несколько. А разница между созданием и измееннием объекта в консистентности данных насколько я понимаю?– slippery18 авг 2016 в 12:27
-
2. Так если данные в кешах других ядер-процессоров будут помечены как невалидные когда какой-то поток их изменит и за этим проследит сама железка. Зачем мне как-то обяъснять что-то оптимизатору? Есть у меня к примеру большая мапа у которой на 10000 чтений 1 запись и я максимально хочу не использовать синхронизаицю вообще, чтобы сделать чтение как можно быстрее. Могу ли я в таком случаи намеренно написать неправильный код с точки зрения jmm– slippery18 авг 2016 в 12:29
1 ответ
Интересный вопрос. Попробую ответить, хотя не претендую на правильность. Буду рад замечанием в комментариях.
1) Какой вариант будет быстрее? Сказать трудно, потому что все сильно зависит от usecas'а который вы используете. А именно, от количества писателей и читателей, частоты записи и чтения, потребность в "честной" синхронизации или ее критичности и пр. В общем, нужно замерять и писать тесты. Написал для этого вот такой код :
Для варианта с Lock
:
private Object object = new Object();
private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
Supplier<Object> reader = () -> {
while (lock.isLocked()) {
}
return object;
};
Function<Integer, Object> writer = number -> {
lock.lock();
object = number;
lock.unlock();
return object;
};
Насколько я знаю, isLocked()
и unlock()
имеют отношение happens-before
и надобности в volatile
для поля object
нет.
Варианта с ReentrantReadWriteLock
довольно простой:
private Object object = new Object();
private final ReentrantReadWriteLock readWriteLock = new ReentrantReadWriteLock();
Supplier<Object> reader = () -> {
Object result;
readWriteLock.readLock().lock();
result = object;
readWriteLock.readLock().unlock();
return result;
};
Function<Integer, Object> writer = number -> {
readWriteLock.writeLock().lock();
object = number;
readWriteLock.writeLock().unlock();
return object;
};
Результаты получились следующие, если отношение между читателями и писателями 0.8 то вариант с обычным lock
оказывается быстрее в 2.5-4 раза (полный код теста с jmh)
2) Из полученных измерений пришел к выводу, что удаление volatile не сыграет существенной роли. Лучше посмотреть в сторону каких-то альтернативных механизмов синхронизации.
-
А в варианте N1 есть ли смысл устанваливать happens-before через isLocked() и unlock()? Насколько я понимаю само запись-чтения volatile переменной его обеспечит. А синхронизая для write нужно чтобы избежать потерянного обновления. возможно я не прав– slippery18 авг 2016 в 11:54
-
похоже на то. isLock() особо там и не нужен, если ссылку на объект сделать volatile. Но в примере я пытался добиться такого же поведения что и RW lock - если идет запись, то чтение запрещается. 18 авг 2016 в 12:03
-
Понятно, большое спасибо за ответ и возможность подискутировать на данную тему) Интересна разница если как раз не повторять принцип RWLock, а как раз пойти по принципу реализации CopyOnWriteArrayList– slippery18 авг 2016 в 12:12
-
Производительность CAS'a будет прямопропорциональна количеству читателей. Заинтересовали, нужно померить =) 18 авг 2016 в 12:32