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1. 锁优化的思路和方法
锁优化的思路和方法有以下几种：
- 减少锁持有时间
- 减小锁粒度
- 锁分离
- 锁粗化
- 锁消除
1.1 减少锁持有时间
public synchronized void syncMethod(){
othercode1();
mutextMethod();
othercode2();
}
像上述代码这样，在进入方法前就要得到锁，其他线程就要在外面等待。
这里优化的一点在于，要减少其他线程等待的时间，所以，只需要在有线程安全要求的程序代码上加锁。
public void syncMethod(){
othercode1();
synchronized(this)
{
mutextMethod();
}
othercode2();
}
1.2 减小锁粒度
将大对象（这个对象可能会被很多线程访问），拆成小对象，大大增加并行度，降低锁竞争。降低了锁的竞争，偏向锁，轻量级锁成功率才会提高。
最最典型的减小锁粒度的案例就是ConcurrentHashMap。
1.3 锁分离
最常见的锁分离就是读写锁ReadWriteLock，根据功能进行分离成读锁和写锁，这样读读不互斥，读写互斥，写写互斥。即保证了线程安全，又提高了性能。
读写分离思想可以延伸，只要操作互不影响，锁就可以分离。
比如LinkedBlockingQueue
这里写图片描述
从头部取出数据，从尾部放入数据，使用两把锁。
1.4 锁粗化
通常情况下，为了保证多线程间的有效并发，会要求每个线程持有锁的时间尽量短，即在使用完公共资源后，应该立即释放锁。只有这样，等待在这个锁上的其他线程才能尽早的获得资源执行任务。
但是，凡事都有一个度，如果对同一个锁不停的进行请求、同步和释放，其本身也会消耗系统宝贵的资源，反而不利于性能的优化 。
举个例子：
public void demoMethod(){
synchronized(lock){
//do sth.
}
//...做其他不需要的同步的工作，但能很快执行完毕
synchronized(lock){
//do sth.
}
}
这种情况，根据锁粗化的思想，应该合并：
public void demoMethod(){
//整合成一次锁请求
synchronized(lock){
//do sth.
//...做其他不需要的同步的工作，但能很快执行完毕
}
}
当然这是有前提的，前提就是中间的那些不需要同步的工作是很快执行完成的。
再举一个极端的例子：
for(int i = 0; i < CIRCLE; i++){
synchronized(lock){
//...
}
}
在一个循环内不同得获得锁。虽然JDK内部会对这个代码做些优化，但是还不如直接写成：
synchronized(lock){
for(int i=0;i<CIRCLE;i++){
}
}
当然如果有需求说，这样的循环太久，需要给其他线程不要等待太久，那只能写成上面那种。如果没有这样类似的需求，还是直接写成下面那种比较好。
1.5 锁消除
锁消除是在编译器级别的事情。
在即时编译器时，如果发现不可能被共享的对象，则可以消除这些对象的锁操作。
也许你会觉得奇怪，既然有些对象不可能被多线程访问，那为什么要加锁呢？写代码时直接不加锁不就好了。
但是有时，这些锁并不是程序员所写的，有的是JDK实现中就有锁的，比如Vector和StringBuffer这样的类，它们中的很多方法都是有锁的。当我们在一些不会有线程安全的情况下使用这些类的方法时，达到某些条件时，编译器会将锁消除来提高性能。
比如：
public static void main(String args[]) throws InterruptedException {
long start = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0; i < 2000000; i++) {
createStringBuffer("JVM", "Diagnosis");
}
long bufferCost = System.currentTimeMillis() - start;
System.out.println("craeteStringBuffer: " + bufferCost + " ms");
}
public static String createStringBuffer(String s1, String s2) {
StringBuffer sb = new StringBuffer();
sb.append(s1);
sb.append(s2);
return sb.toString();
}
上述代码中的StringBuffer.append是一个同步操作，但是StringBuffer却是一个局部变量，并且方法也并没有把StringBuffer返回，所以不可能会有多线程去访问它。
那么此时StringBuffer中的同步操作就是没有意义的。
开启锁消除是在JVM参数上设置的，当然需要在server模式下：
-server -XX:+DoEscapeAnalysis -XX:+EliminateLocks
并且要开启逃逸分析。 逃逸分析的作用呢，就是看看变量是否有可能逃出作用域的范围。
比如上述的StringBuffer，上述代码中craeteStringBuffer的返回是一个String，所以这个局部变量StringBuffer在其他地方都不会被使用。如果将craeteStringBuffer改成
public static StringBuffer craeteStringBuffer(String s1, String s2) {
StringBuffer sb = new StringBuffer();
sb.append(s1);
sb.append(s2);
return sb;
}
那么这个 StringBuffer被返回后，是有可能被任何其他地方所使用的（譬如被主函数将返回结果put进map啊等等）。那么JVM的逃逸分析可以分析出，这个局部变量 StringBuffer逃出了它的作用域。
所以基于逃逸分析，JVM可以判断，如果这个局部变量StringBuffer并没有逃出它的作用域，那么可以确定这个StringBuffer并不会被多线程所访问，那么就可以把这些多余的锁给去掉来提高性能。
当JVM参数为：
-server -XX:+DoEscapeAnalysis -XX:+EliminateLocks
输出：
craeteStringBuffer: 302 ms
JVM参数为：
-server -XX:+DoEscapeAnalysis -XX:-EliminateLocks
输出：
craeteStringBuffer: 660 ms
显然，锁消除的效果还是很明显的。
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