自旋锁、偏向锁、轻量级锁与重量级锁

java 中synchronized 锁的优化都是依赖对象头实现的,网上有关于对象头的资料大致概况如下图:

对象头信息是实现synchronized 优化的基础;

主要思想就是通过代码层面的判断,来减少真正锁的获取与释放时,CPU 用户态/内核态的切换带来的高成本(根本原因是java中的每个线程都映射到内核中一个线程,阻塞与唤醒都需要工作空间的切换);

  自旋锁与偏向锁都适用于实际应用中,可能只有单个线程在使用锁的情况;

  轻量级锁适用于同步块占用时间很短的多线程竞争场景;

  自旋锁、偏向锁、轻量级锁都是通过自旋的方式来获取锁;

自旋锁:

  获取锁时,增加获取次数的设置;

  自适应的自旋锁(1.6)会根据之前自旋的情况来判断下次自旋的次数;如果之前自旋成功概率较高,那么就增加下一次的自旋次数,否则减少自旋次数;

偏向锁:

  大概意思就是如果某个线程获取锁成功,下次就更偏向于该线程获得锁;

  条件:

    锁对象的对象头-锁标志位为01

  线程A在获取锁时,

    1、查看锁对象的对象头线程ID是否为当前线程A,如果是,则获取锁成功;

    2、否则CAS自旋替换线程ID,如果替换成功则获取成功;

    3、更新失败则升级锁类型为轻量级锁;

轻量级锁:

  在线程栈帧中创建一个Lock record,用于保存锁对象的对象头信息;锁对象头中保存一个当前持有轻量级锁的线程的栈帧Lock record的指针;

  条件:

    锁对象的对象头-锁标志位为00

  线程A在获取锁时,

    1、比较线程A的栈帧中Lock record 与 锁对象头的栈帧指针是否一致;如果一致则获取成功;

    2、否则CAS自旋更改锁对象头的栈帧指针为当前线程A的栈帧Lock record地址,如果替换成功则获取轻量级锁成功;

    3、更新失败则升级为重量级锁;

重量级锁:

  重量级锁依赖于操作系统的Mutex Lock,需要操作系统对线程状态的切换;目前JVM的线程切换需要操作系统切换用户态到核心态,成本较高,所以叫重量级锁;

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转载自www.cnblogs.com/souyoulang/p/10642641.html