虚拟机锁优化

• 锁偏向

　　synchronized默认采取非公平锁，锁偏向是指线程在释放锁后再次进入请求队列中等待获取锁时，虚拟机会优先唤醒该线程。并省去获取锁的操作，进行无锁操作。

　　代码：

public class BIasLockTest {
    public static void main(String[] args) {
        Object lock = new Object();
        AtomicInteger num = new AtomicInteger();
        for(int i = 0; i < 100; i++){
            Thread t = new ThreadA("t" + i,lock,num);
            t.start();
        }
    }
}
class ThreadA extends Thread{
    private Object lock;
    private AtomicInteger num;

    public ThreadA(String name, Object lock,AtomicInteger num) {
        super(name);
        this.lock = lock;
        this.num = num;
    }

    @Override
    public void run() {
        while(num.getAndIncrement() < 100){
            synchronized (lock){
                System.out.print(Thread.currentThread().getName() + "  ");
            }
        }
    }
}

　输出片段：

 t0  t0  t0  t0  t0  t0  t0  t0  t0  t0  t0  t0  t0  t0  t0  t4  t4  t4  t4  t4  t4  t4  t4  t4  t4  t3  t3  t3  t3  t3  t3  t3  t3  t3  t3  t3  t3

t3  t3  t4  t4  t4  t4  t0  t55  t2  t44  t1  t8  t7  t3

　　

• 轻量级锁

　　当锁竞争比较激烈，偏向锁就会失效，例如这一段：t4 t4 t4 t0 t55 t2 t44 t1 t8 t7 t3

　　基本上每次获取锁的线程都不一样，偏向锁失效后，会升级为轻量级锁。

　　轻量级锁将对象头部作为指针指向持有锁的线程堆栈的内部，来判断一个线程是否持有对象锁。

　　线程获取轻量级锁成功后可以进入临界区。获取失败则膨胀为重量级锁。

• 自旋锁

　　轻量级锁膨胀为重量级锁后，为了避免线程真实的在操作系统层面挂起，虚拟机让线程执行几个空循环，目的是等待其他线程释放锁资源。

　　空循环以后，如果获取锁成功，则自旋成功，如果依旧获取失败，则线程在操作系统层面挂起，等待被唤醒。

• 锁消除

　　锁消除涉及逃逸分析，逃逸分析是观察某一个变量是否会逃出某一个作用域。

　　例如在方法中存在一个Vector类型的临时变量，这个临时变量只在这个方法中使用，那个对这个临时变量的任何操作都只会在当前线程进行。这类无意义的加锁完全可以去掉。

参考：

《实战Java高并发程序设计》