synchronized原理进阶

锁膨胀

如果在尝试加轻量级锁的过程种，CAS操作无法成功，这时一种情况就是有其他线程为此对象加上了轻量级锁（有竞争），这时需要进行锁膨胀，将轻量级锁变为重量级。

static Object obj = new Object();
public static void method1() {
    synchronized(obj) {
        // 同步代码快，临界区
    }
}

当Thread-1进行轻量级加锁是Thread-0已经对该对象加了轻量级锁。
这时Thread-1加轻量级锁失败，进入锁膨胀流程
- 即为Object对象申请Monitor锁，让Object指向重量级锁地址
- 然后自己进入Monitor的EntryList BLOCKED进行阻塞
当Thread-0退出同步块解锁时，使用cas将Mark Word的值恢复给对象头。这时会进入重量级解锁流程，即按照Monitor地址找到Monitor对象，将设置Owner为null，唤醒EntryList中BLOCKED线程。

重量级锁竞争的时候，还可以使用自旋来进行优化，如果当前线程自旋成功（即这时持锁线程已经退出了同步块，释放了锁），这时当前线程就可以避免阻塞。
自旋重试成功的情况：

自旋重试失败的情况：

轻量级锁在没有竞争时（就自己这个线程），每次重入仍然需要执行CAS操作。
Java6中引入了偏向锁来进一步优化：只有第一次使用CAS将线程ID设置到对象的Mark Word头，之后发现这个线程ID是自己的就表示没有竞争，不用重新CAS，以后只要不发生竞争，这个对象就归该线程所有。

一个对象创建时：

如果开启了偏向锁（默认开启），那么对象创建后，markword值为0x05即最后3位为101，这时它的thread、epoch、age都为0
偏向锁是默认是延迟的，不会在程序启动时立即生效如果想避免延迟，可以加VM参数 - xx:BiasedLockingStartupDelay=0来禁用延迟
如果没有开启偏向锁，那么对象创建后，markword值为0x01即最后三位为001，这时它的hashcode、age都为0，第一次用到hashcode时才会赋值

在测试代码运行时在添加VM参数 -xx:-UseBiasedLocking禁用偏向锁
还有一种方法

Pig p = new Pig;
p.hashCode();会禁用这个对象的偏向锁

调用了对象的hashCode,但偏向锁的对象MarkWord中存储的时线程id，如果调用hashCode会导致偏向锁被撤销。

当有其它线程使用偏向锁对象时，会将偏向锁升级为轻量级锁

如果对象虽然被多个线程访问，但没有竞争，这时偏向了线程T1的对象仍有机会重新偏向T2,重偏向重置对象的ThreadID
当撤销偏向锁阈值超过20次后，jvm会这样觉得，我是不是偏向错了呢，于是会在给这些对象加锁时重新偏向至加锁线程

当撤销偏向锁阈值超过40次后，jvm会这样觉得，自己确实偏向错了，根本就不该偏向，于是整个类的所有对象都会变为不可偏向的，新建的对象也是不可偏向的

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