RocketMQ官方为什么“异步刷盘建议用自旋锁，同步刷盘建议用重入锁”？

2020-12-15 23:32:55 阅读：924 来源： 互联网

标签：重入异步线程自旋 CommitLog public RocketMQ 刷盘

RocketMQ在写入消息到CommitLog中时，使用了锁机制，即同一时刻只有一个线程可以写CommitLog文件。

CommitLog 中使用了两种锁，一个是自旋锁，另一个是重入锁。源码如下：

public class CommitLog {
    ...
    protected final PutMessageLock putMessageLock;
    public CommitLog(final DefaultMessageStore defaultMessageStore) {
        ...
        putMessageLock = defaultMessageStore.getMessageStoreConfig().isUseReentrantLockWhenPutMessage()
        						? new PutMessageReentrantLock() : new PutMessageSpinLock();
        ...
    }
    ...
}

CommitLog 的构造方法中，根据broker的配置useReentrantLockWhenPutMessage=true/false 来决定使用“可重入锁”还是“自旋锁”。默认是使用“自旋锁”

public class PutMessageReentrantLock implements PutMessageLock {
    private ReentrantLock putMessageNormalLock = new ReentrantLock(); // NonfairSync

    @Override
    public void lock() {
        putMessageNormalLock.lock();
    }

    @Override
    public void unlock() {
        putMessageNormalLock.unlock();
    }
}
public class PutMessageSpinLock implements PutMessageLock {
    //true: Can lock, false : in lock.
    private AtomicBoolean putMessageSpinLock = new AtomicBoolean(true);

    @Override
    public void lock() {
        boolean flag;
        do {
            flag = this.putMessageSpinLock.compareAndSet(true, false);
        }
        while (!flag);
    }

    @Override
    public void unlock() {
        this.putMessageSpinLock.compareAndSet(false, true);
    }
}

⭐️RocketMQ 官方文档优化建议：

异步刷盘建议使用自旋锁，同步刷盘建议使用重入锁，调整Broker配置项useReentrantLockWhenPutMessage，默认为false；

RocketMQ 官方文档为什么这么建议呢？回答这个问题需要了解什么是“自旋锁”，“重入锁”。

自旋锁

互斥同步对性能最大的影响是阻塞的实现，挂起线程和恢复线程的操作都需要转入内核态中完成，这些操作给Java虚拟机的并发性能带来了很大的压力，共享数据的锁定状态只会持续很短的一段时间，为了这段时间去挂起和恢复线程并不值得。

如果物理机器有一个以上的处理器或者处理器核心，能让两个或以上的线程同时并行执行，我们就可以让后面请求锁的那个线程“稍等一会”，但不放弃处理器的执行时间，看看持有锁的线程是否很快就会释放锁。为了让线程等待，我们只须让线程执行一个循环（自旋），这项技术就是所谓的自旋锁。

自旋等待本身虽然避免了线程切换的开销，但它是要占用处理器时间的，所以如果锁被占用的时间很短，自旋等待的效果就会非常好，反之如果锁被占用的时间很长，那么自旋的线程只会白白消耗处理器资源，而不会做任何有价值的工作，这就会带来性能的浪费。

也就是说我们要权衡自旋等待、线程的用户态与内核态切换的开销，哪个更大？

参考：深入理解Java虚拟机（第3版）13.3.1 自旋锁与自适应自旋

重入锁

当一个线程要获取一个被其他线程持有的独占锁时，该线程会被阻塞，那么当一个线程再次获取它自己己经获取的锁时是否会被阻塞呢？如果不被阻塞，那么我们说该锁是可重入的。

了解了自旋锁和可重入锁，我们在看看如何回答：为什么建议“异步刷盘建议使用自旋锁，同步刷盘建议使用重入锁”？

同步刷盘时，锁竞争激烈，会有较多的线程处于等待阻塞等待锁的状态，如果采用自旋锁会浪费很多的CPU时间，所以“同步刷盘建议使用重入锁”。

异步刷盘是间隔一定的时间刷一次盘，锁竞争不激烈，不会存在大量阻塞等待锁的线程，偶尔锁等待就自旋等待一下很短的时间，不要进行上下文切换了，所以采用自旋锁更合适。

标签：重入,异步,线程,自旋,CommitLog,public,RocketMQ,刷盘
来源： https://blog.csdn.net/dingshuo168/article/details/111240201

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