java - setContextClassLoader 在并发调用时速度急剧下降

Question

我在我的应用程序中指出了一个瓶颈，在我看来它归结为对 Thread::setContextClassLoader 的调用.

基本上，由于第 3 方库的问题，我被迫摆弄线程的上下文类加载器(请参阅 this question 了解原因)。

据我所知，我选择的解决方案是最常见的解决方案，它的工作原理如下:

Thread thread = Thread.currentThread();
ClassLoader old = thread.getContextClassLoader();
thread.setContextClassLoader(newClassLoader);

try {
    ... // problematic code that uses the thread context class loader
} finally {
    thread.setContextClassLoader(old);
}

事实证明，当只有 1 个线程在运行时，对 setContextClassLoader 的调用不是问题，但当有多个线程在运行时，速度会急剧下降。

我制作了以下测试应用程序来隔离问题:

ArrayList<Thread> threads = new ArrayList<Thread>();
int thread_count = 1;

long start = System.currentTimeMillis();

for (int i = 0; i < thread_count; i++) {
    Thread thread = new Thread(new MyRunnable(100000000));

    thread.start();
    threads.add(thread);
}

for (Thread thread : threads) {
    thread.join();
}

long total = System.currentTimeMillis() - start;
double seconds = (double)total / 1000;

System.out.println("time in seconds: " + seconds);

这是 MyRunnable 类:

public class MyRunnable implements Runnable {
    int _iterations;

    public MyRunnable(int iterations) {
        _iterations = iterations;
    }

    public void run() {
        final Thread curr = Thread.currentThread();
        final ClassLoader loader = ClassLoader.getSystemClassLoader();

        for (int i = 0; i < _iterations; i++) {
            curr.setContextClassLoader(loader);
        }
    }
}

基本上它会打开几个线程，并在循环中将当前线程上下文类加载器设置为系统类加载器。

在我的机器上更改代码后的更新结果:当 thread_count 为 1 时，它会在半秒内完成。 2 个线程占用 1.5~，3 个线程占用 2.7~，4 个线程占用 4~ - 你明白了吧。

我已经尝试查看 Thread 的 setContextClassLoader 实现，看起来它所做的只是将一个成员变量设置为传递给它的类加载器。当使用多个线程运行时，我发现没有锁定(或访问所需的共享资源)来解释这种开销。

我在这里错过了什么？

附言我使用的是 JRE 1.5，但同样的事情发生在 1.6 中。

编辑: @Tom Hawtin - 查看我为排除您提到的原因所做的代码更改。即使获取系统类加载器一次，当线程数 > 1 时，结果也会变慢。

Answer 1

源代码中唯一真正明显的事情与Thread.setContextClassLoader 无关。 ClassLoader.getSystemClassLoader 调用锁定 ClassLoader.class 的 initSystemClassLoader，即使系统类加载器已经初始化。

一个潜在的问题是读取 volatile 变量可能会对某些多处理器机器的性能产生影响。

请注意，我们在这里只查看几百个周期。