Qu'est-ce qu'un verrouillage synchronisé ? Un verrou est en fait un objet, n'importe lequel peut être utilisé. Tous les objets en Java sont des verrous.
Cette fois, nous parlons principalement de la routine de mise à niveau du verrouillage synchronisé
synchronisé
passera par quatre étapes : synchronized
会经历四个阶段:无锁状态、偏向锁、轻量级锁、重量级锁依次从耗费资源最少,性能最高,到耗费资源多,性能最差。
先看看这些状态的锁为什么称之为锁,他们的互斥原理是啥。
当一个线程到达同步代码块,尝试获取锁对象的时候,会查看对象头中的MarkWord
里的线程ID,如果这里没有ID则将自己的保存进去,拿到锁。若是有,则查看是否是当前线程,如果不是,就CAS尝试改,如果是,就已经拿到了锁资源。
这里详细说说CAS尝试修改的逻辑:它会检查持有偏向锁的线程状态。首先遍历当前JVM的所有存活的线程,如果能找到偏向的线程,则说明偏向的线程还存活,此时会检查线程是否在执行同步代码块中的代码,如果是,则升级为轻量级锁,去继续进行CAS竞争锁。所以加了偏向锁之后,同时只有一个线程可以拿到锁执行同步代码块中的代码。
查看对象头中的MarkWord
里的Lock Record
指针指向的是否是当前线程的虚拟机栈,如果是,拿锁执行业务,如果不是则进行CAS,尝试修改,若是修改几次都没有成功,再升级到重量级锁。
查看对象头中的MarkWord
里的指向的ObjectMonitor
,查看owner是否是当前线程,如果不是,扔到ObjectMonitor
里的EntryList
中排队,并挂起线程,等待被唤醒。
一般情况下,新new出来的一个对象,暂时就是无锁状态。因为偏向锁默认是有延迟的,在启动JVM的前4s中,不存在偏向锁,但是如果关闭了偏向锁延迟的设置,new出来的对象,就会添加一个匿名偏向锁。也就是说这个对象想找一个线程去增加偏向锁,但是没有找到,称之为匿名偏向。存储的线程ID为一堆0000,也没有任何地址信息。
我们可以通过以下配置关闭偏向锁延迟。
//关闭偏向锁延迟的指令 -XX:BiasedLockingStartuoDelay=0
当某一个线程来获取这个锁资源时,此时会成功获取到,就会变为偏向锁,偏向锁存储线程的ID。
当偏向锁升级时,会触发偏向锁撤销,偏向锁撤销需要等到一个安全点,比如GC的时候,偏向锁撤销的成本太高,所以默认开始时,会做偏向锁延迟。若是直接有多个线程竞争,会跳过偏向锁,直接变为轻量级锁。
细说一下偏向锁撤销的过程,成本为啥高呢?当一个线程拿到偏向锁之后,会把锁的对象头的Mark Work
État sans verrouillage, verrouillage biaisé, verrouillage léger, verrouillage lourdAfin de consommer des ressources De au moins, la performance est la plus élevée, à la consommation de ressources, la performance est la pire. Principe de verrouillageVoyons d'abord pourquoi ces verrous d'état sont appelés verrous et quel est leur principe d'exclusion mutuelle. Verrouillage biaisé
bloc de code synchronisé
et tente d'obtenir l'objet de verrouillage, il vérifiera l'ID du thread dans leMarkWord
dans l'en-tête de l'objet. ici, il ajoutera sa propre sauvegarde à l'intérieur et obtiendra le verrou. Si c'est le cas, vérifiez s'il s'agit du thread actuel. Sinon, CAS tentera de le modifier. Si c'est le cas, la ressource de verrouillage a été obtenue. vérifiera l'état du thread détenant le verrou biaisé
. Tout d'abord,peut trouver
le thread biaisé, cela signifie que le thread biaisévérifiera si le thread exécute le code dans. le bloc de code synchronisé
, et si tel est le cas, il sera mis à niveau vers un verrou léger et continuera à rivaliser pour les verrous CAS. Par conséquent, après avoir ajouté un verrou biaisé, un seul thread peut obtenir le verrou et exécuter le code dans le bloc de code synchronisé en même temps.Lock Record
dans MarkWord
dans l'en-tête de l'objet pointe vers la pile de machine virtuelle du thread actuel. Si tel est le cas, prenez le verrou et. exécutez-le. Business, sinon, exécutez CAS et essayez de le modifier si les modifications échouent plusieurs fois, passez au verrouillage lourd. ObjectMonitor
pointé dans le MarkWord
dans l'en-tête de l'objet pour voir si le propriétaire est le thread actuel. Sinon, lancez-le vers while(){ synchronized(){ // 多次的获取和释放,成本太高,会被优化为下面这种 } } synchronized(){ while(){ // 拿到锁后执行循环,只加锁和释放一次 } }
锁消除则是在一个加锁的同步代码块中,没有任何共享资源,也不存在锁竞争的情况,JIT编译时,就直接将锁的指令优化掉。 比如
synchronized(){ int a = 1; a++; //操作局部变量的逻辑 }
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