RSA解密优化的原理详解，synchronized的使用

2021-08-21 03:13:17

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。）

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。

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;
        }
 }

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一、 原来代码

二、 优化后代码

三、实现原理

四 、 synchronized

定义

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

使用

五、volatile

六、 单例模式

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四、 synchronized

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