RSA解密 优化 的原理详解 ，synchronized的使用

一、 原来代码

• 示例代码:

  private static org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider bouncyCastleProvider = null;
  public static  org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider getBouncyCastleProviderInstance() {
      if (bouncyCastleProvider == null) {
    bouncyCastleProvider = new org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider();
      }
      return bouncyCastleProvider;
  }

二、 优化后代码

• 示例代码:

  private static  volatile org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider bouncyCastleProvider ;
  public static  org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider getBouncyCastleProviderInstance() {
      if (bouncyCastleProvider == null) {
     synchronized(org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider.class){
         if(bouncyCastleProvider == null){
             bouncyCastleProvider = new org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider();
         }
     }
      }
      return bouncyCastleProvider;
  }

三、实现原理

• 添加synchronized关键字。添加到同步代码块中，而不是如下：

  public static synchronized org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider getBouncyCastleProviderInstance() {
      if (bouncyCastleProvider == null) {
          bouncyCastleProvider = new org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider();
      }
      return bouncyCastleProvider;
   }

• 目的：即：保证在同一时刻最多只有一个线程执行该段代码，达到保证并发安全的效果。

四 、 synchronized

• 定义

  • synchronized锁是重量级锁，重量级体现在活跃性差一点。synchronized锁是内置锁，意味着JVM能基于synchronized锁做一些优化：比如增加锁的粒度(锁粗化)、锁消除。
  • synchronized锁释放是自动的，当线程执行退出synchronized锁保护的同步代码块时，会自动释放synchronized锁。
  • 线程在竞争synchronized锁时是非公平的。

• synchronized Java中的关键字，是一种同步锁。它修饰的对象有以下几种：

  1. 修饰一个代码块，被修饰的代码块称为同步语句块，其作用的范围是大括号{}括起来的代码，作用的对象是调用这个代码块的对象；
  2. 修饰一个方法，被修饰的方法称为同步方法，其作用的范围是整个方法，作用的对象是调用这个方法的对象；
  3. 修饰一个静态的方法，其作用的范围是整个静态方法，作用的对象是这个类的所有对象；
  4. 修饰一个类，其作用的范围是synchronized后面括号括起来的部分，作用主的对象是这个类的所有对象。

• 使用

  • 1、 普通同步方法，锁的是当前实例的对象

    • 同步方法锁住的是调用方法的对象；新创建的对象调用方法，和之前的方法不同步。

         class mYread implements Runnable {
            private static int count;
            public mYread() {
               count = 0;
            }
            public synchronized  void method() {
               for (int i = 0; i < 5; i ++) {
                  try {
                     System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + (count++));
                     Thread.sleep(100);
                  } catch (InterruptedException e) {
                     e.printStackTrace();
                  }
               }
            }
            public synchronized void run() {
               method();
            }
         }
         //执行调用
          mYread read1 = new mYread();
          mYread read2 = new mYread();
          Thread thread1 = new Thread(read1, "mYread1");
          Thread thread2 = new Thread(read2, "mYread2");
          thread1.start();
          thread2.start();
          
          read1 和 read2 是两个对象，thread1和thread2执行不会保持线程同步。

  • 2、 静态同步方法，锁的是静态方法所在的类对象

    • 静态同步方法锁的是类的对象，新创建的对象也是被锁的对象。

      class mYread implements Runnable {
         private static int count;
         public mYread() {
            count = 0;
         }
         public synchronized static void method() {
            for (int i = 0; i < 5; i ++) {
               try {
                  System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + (count++));
                  Thread.sleep(100);
               } catch (InterruptedException e) {
                  e.printStackTrace();
               }
            }
         }
         public synchronized void run() {
            method();
         }
      }
      //执行调用
       mYread read1 = new mYread();
       mYread read2 = new mYread();
       Thread thread1 = new Thread(read1, "mYread1");
       Thread thread2 = new Thread(read2, "mYread2");
       thread1.start();
       thread2.start();
       
       read1 和 read2 是两个对象，但在thread1和thread2并发执行时却保持了线程同步。

  • 3、 同步代码块，锁的是括号里的对象。（此处的可以是实例对象，也可以是类的class对象。）

    1. 指定给某个对象加锁

        > 如果有一个明确的对象:
        

       public abstract class RSACoderUtils extends CoderUtils {
          if (bouncyCastleProvider == null) { 
         synchronized(org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider.class){
             if(bouncyCastleProvider == null){
                 bouncyCastleProvider = new org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider();
             }
         }
          }
       }

        > 如果没有一个明确的对象:
       

         public abstract class RSACoderUtils extends CoderUtils {
            if (bouncyCastleProvider == null) { 
          private byte[] lock = new byte[0];  // 特殊的instance变量         
          synchronized(lock){
                 if(bouncyCastleProvider == null){
                     bouncyCastleProvider = new org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider();
                 }
           }
            }
         }            

         -. 比较两种创建对象的消耗：
       

           Object lock = new Object()；
           private byte[] lock = new byte[0]；

         通过查看编译后的字节码：生成零长度的byte[]的lock需要3行操作码，Object 的lock 则需要7行操作码,故零长度的byte数组对象创建性能更好。
       

    2. 给某个类加锁

           public abstract class RSACoderUtils extends CoderUtils {
        public void test(){
            synchronized(RSACoderUtils.class){
                if(bouncyCastleProvider == null){
                    bouncyCastleProvider = new org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider();
                }
            }
        }
           }

五、volatile

• 禁止指令重排序优化
• 保证此变量对所有线程的可 见性，这里的“可见性”是指当一条线程修改了这个变量的值，新值对于其他线程来说是可以 立即得知的。

六、 单例模式

• 保证一个类仅有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点。

• 懒汉模式 ：

      public class Monitor {
             private static Monitor monitor = null;
             private static volatile Monitor monitor = null;   //
                 private Monitor() {}
              public static Monitor getMonitor() {
                     if (monitor == null) {
                             synchronized (Monitor.class) {
                                 if (monitor == null) {
                                     monitor = new Monitor();
                                 } 
                             }
                     }
                     return monitor;
              }
  }

• 饿汉模式：

   public class Monitor {
          private static Monitor monitor = new Monitor ();
          private  Monitor () {}
          public static Monitor getMonitor() {
              return monitor;
          }
   }
  

欢迎关注公众号，查看更多内容 ：
volatile 关键字的详细介绍；
synchronized 关键字的详解；