Java的synchronized

一个加锁的方法

	public  void f(){
		synchronized(this){
			System.out.println("123");
		}
		
    }

上面的方法经过  javac 编译为 .class 文件 然后 javap -c 反编译如下

每个对象有一个monitor,即监视器,当且仅当monitor被占用时,这个monitor就被锁住了。

monitorenter指令:

            线程执行monitorenter指令会尝试获取该monitor的所有权,过程为

1如果一个monitor 的进入数为0 则该线程直接进入monitor,monitor进入数置为1,该线程成为该monitor的所有者。

2如果当前线程已经占用该monitor,则直接进入monitor进入数加1。

3如果monitor被其他线程所占有,那么该线程会被阻塞,直到monitor的进入数变为0,线程会再次尝试获取该monitor。

monitorexit: 
  执行monitorexit指令的线程必须是已经拥有该monitor的线程,执行monitorexit指令后,该monitor的进入数减1,直到该monitor的进入数减为0,此时该线程不此时该线程不再是该monitor的所有者,其他被阻塞进入该monitor的线程可以尝试获取该monitor的所有权。

    静态方法锁是: 当前类的class对象     
    普通方法锁是:当前调用方法的实例对象
    同步方法锁是: synchonzed 括号里的对象
    
    
    synchonzed用的锁是存在java 对象头中, 如果对象是数组类型,则虚拟机用3个字宽(1字宽=4字节) , 非数组用2个字宽

锁的状态:无锁 偏向锁 轻量级锁 重量级

锁这几个状态会随着竞争情况逐渐升级。锁可以升级但不能降级,意味着偏向锁升级成轻量级锁后不能降级成偏向锁。这种锁升级却不能降级的策略,目的是为了提高获得锁和释放锁的效率。

偏向锁 : 大多数情况下,锁不仅不存在多线程竞争,而且总是由同一线程多次获得,为了让线程获得锁的代价更低而引入了偏向锁

  当一个线程访问同步块并获取锁时,会在 对象头和栈帧中 的锁记录里存储 锁 “偏向”  的线程ID,以后该线程在进入和退出同步块时不需要进行CAS操作来加锁和解锁,只需简单地测试一下对象头的Mark Word里是否存储着指向当前线程的偏向锁。如果测试成功,表示线程已经获得了锁。如果测试失败,则需要再测试一下Mark Word中偏向锁的标识是否设置成1(表示当前是偏向锁):如果没有设置,则使用CAS竞争锁;如果设置了,则尝试使用CAS将对象头的偏向锁指向当前线程。

    偏向锁的撤销
    
偏向锁使用了一种等到竞争出现才释放锁的机制, 当其他线程尝试竞争偏向锁时,持有偏向锁的线程才会释放锁。偏向锁的撤销,需要等待全局安全点(在这个时间点上没有正
在执行的字节码)。它会首先暂停拥有偏向锁的线程,然后检查持有偏向锁的线程是否活着,如果线程不处于活动状态,则将对象头设置成无锁状态;如果线程仍然活着,拥有偏向锁的栈
会被执行,遍历偏向对象的锁记录,栈中的锁记录和对象头的Mark Word要么重新偏向于其他
线程,要么恢复到无锁或者标记对象不适合作为偏向锁,最后唤醒暂停的线程

(1)轻量级锁加锁
线程在执行同步块之前,JVM会先在当前线程的栈桢中创建用于存储锁记录的空间,并
将对象头中的Mark Word复制到锁记录中,官方称为Displaced Mark Word。然后线程尝试使用
CAS将对象头中的Mark Word替换为指向锁记录的指针。如果成功,当前线程获得锁,如果失
败,表示其他线程竞争锁,当前线程便尝试使用自旋来获取锁。

(2)轻量级锁解锁
轻量级解锁时,会使用原子的CAS操作将Displaced Mark Word替换回到对象头,如果成
功,则表示没有竞争发生。如果失败,表示当前锁存在竞争,锁就会膨胀成重量级锁。

演变过程  一开始只有一个用户访问 此时 偏向锁 (偏向锁效率会很高不用重复cas加锁)

过了一段时间 有多个用户访问 此时出现竞争然后升级轻量级锁( 运行时间段数据比较少   此时同步代码块任务 运行很快  )

又过了一段时间随着数据量增多 同步代码块任务的运行速度下降 然后升级为重量级锁

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