Synchronisiert vs ReentrantLock auf Leistung

Question

Ich habe einige Überraschungen erlebt, wenn es um die Queue-Implementierung für ein Multithreading-System geht. Hier ist: -

Das Szenario: - 1 Produzent, 1 Verbraucher: - Ein Produzent legt eine ganze Zahl in eine Warteschlange. Ein Verbraucher entfernt ihn einfach aus der Warteschlange.

Die zugrundeliegende Datenstruktur der Warteschlange: - TreeSet (was ich hätte nie gedacht, werde ich verwenden), LinkedList, LinkedBlockingQueue (mit unbestimmter Größe)

der Code: - von TreeSet als Warteschlange: -

while (i < 2000000) { 
     synchronized (objQueue) { 

      if (!(objQueue.size() > 0)) { 
       try { 
        objQueue.wait(); 
       } catch (InterruptedException e) { 
        // TODO Auto-generated catch block 
        e.printStackTrace(); 
       } 
      } 
      Integer x = objQueue.first(); 
      if (x != null) { 
       objQueue.remove(x); 
       ++i; 
      } 
     } 
    } 

EDIT: -

 while (i < 2000000) { 
     synchronized (objQueue) { 
      objQueue.add(i); 
      ++i; 
      objQueue.notify(); 
     } 
    } 

Für LinkedBlockingQueue: -

 while (i < 2000000){ 
     try { 
      objQueue.put(i); 
      ++i; 
     } catch (InterruptedException e) { 
      // TODO Auto-generated catch block 
      Thread.currentThread().interrupt(); 
     } 
    } 

     while (i < 2000000) { 
     try { 
      objQueue.take(); 
      ++i; 

     } catch (InterruptedException e) { 
      // TODO Auto-generated catch block 
      Thread.currentThread().interrupt(); 
     } 
    } 

Für LinkedList: - ähnlicher Code mit synchronisiert.

Die Fragen: -

1) Wenn ich die Leistung über Visuelle VM gemessen, ich festgestellt, dass die für den Erzeugercode, führt TreeSet besser als LinkedBlockingQueue und LinkedList, auch wenn es O (log n) Zeit in Anspruch nimmt Die Erstellung von Objekten in verknüpften Strukturen ist ein erheblicher Aufwand. Warum unterscheidet sich die Theorie von der Praxis? Warum bevorzugen wir Linked, Array-Strukturen gegenüber Tree-Strukturen in Warteschlangenimplementierungen?

2) Das synchronisierte kommt als eindeutiger Gewinner gegenüber dem ReeentrantLock heraus, da TreeSet besser als LinkedList war und eine bessere Performance als LinkedBlockingQueue aufwies. Ich wünschte, ich könnte die Visual VM-Ergebnisse anhängen. Es ist nicht in Stimmen mit dem Artikel, http://www.ibm.com/developerworks/java/library/j-jtp10264/index.html

Die Operationen auf

Dell Vostro 1015 durchgeführt werden, Core 2 Duo 2.10, 2 GB Ram mit 32-Bit-Betriebssystem und mit

JVM: Java HotSpot (TM) Client VM (20,1-b02, mixed mode) Java: Version 1.6.0_26, Anbieter Sun Microsystems Inc.

Answer 1

1.ReentrantLock könnte passender sein verwenden, wenn Sie einen Thread implementieren müssen, dass Durchläuft eine verknüpfte Liste, sperrt den nächsten Knoten und entsperrt dann den aktuellen Knoten.

2.Synchronized Schlüsselwort ist in Situation wie Verriegelungs Vergröberung apt stellt adaptive Spinnen, vorgespannte Verriegelung und das Potential für eine Sperre elision über Escape-Analyse. Diese Optimierungen werden derzeit nicht für ReentrantLock implementiert.

Für einen richtigen Leistungsvergleich sehen:

http://lycog.com/concurency/performance-reentrantlock-synchronized/

Answer 2

1. Weil Ihre Benchmark fehlerhaft ist: in einem realen Anwendungsfall wurde die Zeit, Elemente aus der Warteschlange zu produzieren und zu konsumieren ist viel wichtiger als die Zeit, die zum Hinzufügen und Entfernen eines Elements in die Warteschlange benötigt wird. Daher ist die rohe Leistung der Warteschlange nicht so wichtig. Übrigens zeigt der Code nur, wie Sie Elemente aus der ersten Warteschlangenimplementierung übernehmen und nicht wie Sie sie hinzufügen. Darüber hinaus wird die Wahl der geeigneten Struktur nicht auf der Grundlage der Leistung, sondern des Verhaltens getroffen. Wenn Sie etwas gleichzeitig wünschen, wählen Sie eine Blockierungswarteschlange, da diese für Sie implementiert ist und keine Fehler wie Ihr Code aufweist. Wenn Sie FIFO (was Sie oft wollen) wollen, wählen Sie kein TreeSet.

2. Wenn Sie synchronisierte vs. ReentrantLock vergleichen möchten, sollten Sie keine Datenstruktur für eine und eine andere Datenstruktur für die andere verwenden. ReentrantLock war früher schneller, aber heute sind sie auf dem gleichen Niveau (wenn ich glaube, was Brian Goetz in JCIP sagt). Wie auch immer, ich würde aus Sicherheitsgründen/Fähigkeit eine aus der anderen wählen. Nicht aus Leistungsgründen.