Java 中 synchronized 如何利用偏向锁优化无竞争场景

夜浩小哥_2123

夜浩小哥_2123

2026-07-28

751人浏览

原创

偏向锁通过首次cas写入线程id、后续仅比对id实现零开销重入,专为单线程反复进入同一同步块设计;它要求对象未调用hashcode、jvm未禁用且过延迟期,否则退化为轻量级锁,jdk15起默认关闭、jdk17+彻底移除。

java 中 synchronized 如何利用偏向锁优化无竞争场景

synchronized 利用偏向锁优化无竞争场景,核心是把“每次加锁都要 CAS”变成“只比对一次线程 ID”。它不解决多线程安全问题,而是专为单线程反复进入同一同步块而设计——只要没别的线程来抢,后续所有加锁操作都变成一次内存读取,几乎零开销。

偏向锁怎么生效的

对象刚创建时处于无锁状态。当第一个线程执行 synchronized 时,JVM 检查满足三个前提后,就将对象头 Mark Word 标记为偏向锁,并写入该线程 ID:

  • JVM 参数未禁用偏向锁(默认开启,-XX:+UseBiasedLocking)
  • 对象尚未调用过 hashCode() 或 System.identityHashCode()(否则 Mark Word 需存哈希值,无法容纳线程 ID)
  • 对象创建时间在 JVM 启动后延迟期之后(默认前 4 秒内新建对象不启用,可用 -XX:BiasedLockingStartupDelay=0 关闭)

为什么能省性能

没有偏向锁时,哪怕只有 1 个线程反复调用 synchronized 方法,每次都要走轻量级锁路径:在栈上建 Lock Record、CAS 更新 Mark Word。CAS 虽轻量,但涉及内存屏障、缓存行刷新等隐性成本。

启用偏向锁后:

  • 首次获取锁:一次 CAS(记录线程 ID)
  • 后续同一线程重入:仅读取 Mark Word 中的 thread_id 字段,比对是否为自己 → 匹配则直接进临界区

百万次调用下,可省掉百万次 CAS,实测快 10%–20%。

js2java
js2java

JavaScript 到 Java 全栈翻译助手,专为前端开发者学习 Java 或快速实现后端业务逻辑而设计。当用户提到以下场景时必须使用此技能: - "帮我把这段 JS 代码转成 Java" - "用 Java 怎么写这个逻辑" - "我习惯用 JS 写,想翻译成 Java" - "教我 Java,我要写后端接...

下载

哪些代码容易受益

典型适合偏向锁的模式有:

  • synchronized 修饰的 getter/setter(如 POJO 的字段访问)
  • 单线程循环中频繁调用的同步方法(如计数器累加)
  • 初始化阶段由主线程串行构建的对象图,期间大量同步操作

注意:这些场景必须真正“无跨线程共享”,一旦某个地方隐式调用了 hashCode(比如放进 HashMap 作 key),偏向状态立刻失效,退化为无锁或轻量级锁。

怎么确认它起了作用

不能光看代码写了 synchronized 就认为用了偏向锁。运行时状态需工具验证:

  • 用 JOL(Java Object Layout) 打印对象头:new Object() 在启用偏向锁后,Mark Word 应含非零 thread_id;若 lock=01 & biased_lock=0,说明已被禁用或撤销
  • 用 jmap -histo:live 配合 -XX:+PrintSafepointStatistics 观察偏向锁撤销次数,频繁撤销说明不适合用

偏向锁收益高度依赖访问模式稳定性——它不像轻量级锁那样有自适应兜底,一旦被撤销,不可逆降级,整个优化链就断了。

Java免费学习笔记:立即使用
解锁 Java 大师之旅:从入门到精通的终极指南

相关文章

PHP速学视频免费教程(入门到精通)
PHP速学视频免费教程(入门到精通)

PHP怎么学习?PHP怎么入门?PHP在哪学?PHP怎么学才快?不用担心,这里为大家提供了PHP速学教程(入门到精通),有需要的小伙伴保存下载就能学习啦!

下载

相关标签:

java

本站声明:本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系admin@php.cn

相关专题

更多
java
java

Java是一个通用术语,用于表示Java软件及其组件,包括“Java运行时环境 (JRE)”、“Java虚拟机 (JVM)”以及“插件”。php中文网还为大家带了Java相关下载资源、相关课程以及相关文章等内容,供大家免费下载使用。

2023.06.15

10617

6

java正则表达式语法
java正则表达式语法

java正则表达式语法是一种模式匹配工具,它非常有用,可以在处理文本和字符串时快速地查找、替换、验证和提取特定的模式和数据。本专题提供java正则表达式语法的相关文章、下载和专题,供大家免费下载体验。

2023.07.05

7742

9

java自学难吗
java自学难吗

Java自学并不难。Java语言相对于其他一些编程语言而言,有着较为简洁和易读的语法,本专题为大家提供java自学难吗相关的文章,大家可以免费体验。

2023.07.31

6752

8

java配置jdk环境变量
java配置jdk环境变量

Java是一种广泛使用的高级编程语言,用于开发各种类型的应用程序。为了能够在计算机上正确运行和编译Java代码,需要正确配置Java Development Kit(JDK)环境变量。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来阅读学习。

2023.08.01

1144

3

java保留两位小数
java保留两位小数

Java是一种广泛应用于编程领域的高级编程语言。在Java中,保留两位小数是指在进行数值计算或输出时,限制小数部分只有两位有效数字,并将多余的位数进行四舍五入或截取。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来阅读学习。

2023.08.02

948

3

java基本数据类型
java基本数据类型

java基本数据类型有:1、byte;2、short;3、int;4、long;5、float;6、double;7、char;8、boolean。本专题为大家提供java基本数据类型的相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

2023.08.02

1396

5

java有什么用
java有什么用

java可以开发应用程序、移动应用、Web应用、企业级应用、嵌入式系统等方面。本专题为大家提供java有什么用的相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

2023.08.02

2789

5

java在线网站
java在线网站

Java在线网站是指提供Java编程学习、实践和交流平台的网络服务。近年来,随着Java语言在软件开发领域的广泛应用,越来越多的人对Java编程感兴趣,并希望能够通过在线网站来学习和提高自己的Java编程技能。php中文网给大家带来了相关的视频、教程以及文章,欢迎大家前来学习阅读和下载。

2023.08.03

20091

3

配置java环境变量
配置java环境变量

配置Java环境变量是为了让操作系统能够识别和使用Java的相关命令和功能。本专题为大家提供配置java环境变量相关文章,帮助大家解决问题。

2023.08.03

1235

8

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
dev.java 官方:Learn Java
dev.java 官方:Learn Java

共0课时 | 0人学习

Java JDBC数据库连接官方教程
Java JDBC数据库连接官方教程

共0课时 | 0人学习