Java에서 동기화된 잠금의 업그레이드 프로세스는 무엇입니까?

동기화 잠금이란 무엇인가요? 잠금은 실제로 객체이며, Java의 모든 객체는 잠금이 될 수 있습니다.
이번에는 주로 동기화된 잠금 업그레이드 루틴에 대해 이야기하고 있습니다

synchronized는 4단계를 거칩니다: 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。

锁原理

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。

偏向锁

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。

轻量级锁

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。

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。

锁升级

无锁

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

偏向锁

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 Work잠금 없는 상태, 편향된 잠금, 경량 잠금, 중량 잠금순서대로 리소스 소비 최소한 성능은 가장 높으며, 리소스 소비에 있어서 성능은 최악입니다. 잠금 원리 먼저 이러한 상태 잠금을 잠금이라고 부르는 이유와 상호 배제 원칙이 무엇인지 살펴보겠습니다. 편향된 잠금

스레드가

동기화 코드 블록

에 도달하여 잠금 개체를 얻으려고 시도하면 개체 헤더의 MarkWord에서 스레드 ID를 확인합니다. 여기, 내부에 저장하고 자물쇠를 얻으세요. 존재하는 경우 현재 스레드인지 확인하고, 그렇지 않은 경우 CAS는 이를 변경하려고 시도합니다.

• 다음은 CAS가 수정하려고 시도하는 논리에 대한 자세한 설명입니다. CAS는

  편향된 잠금을 보유한 스레드의 상태를 확인

  합니다. 먼저
현재 JVM의 모든 생존 스레드
• 를

  찾을 수 있다면

  이는 해당 스레드
가 아직 살아 있음을 의미합니다
• . 동기화된 코드 블록

  , 그렇다면 경량 잠금 장치로 업그레이드되어 CAS 잠금 장치를 위한 경쟁이 계속될 것입니다. 따라서 편향된 잠금을 추가한 후에는 단 하나의 스레드만 잠금을 획득하고 동시에 동기화된 코드 블록의 코드를 실행할 수 있습니다.

경량 잠금

• 객체 헤더의 MarkWord에 있는 Lock Record 포인터가 현재 스레드의 가상 머신 스택을 가리키는지 확인하세요. 그렇다면 잠금을 해제하세요. 실행해보시고 안되면 CAS를 실행해서 수정해보세요. 여러번 수정이 안되면 Heavyweight Lock으로 업그레이드 해보세요.

Heavyweight lock

• 객체 헤더의 MarkWord에 지정된 ObjectMonitor를 확인하여 소유자가 현재 스레드인지 확인하세요. 그렇지 않은 경우 ObjectMonitor의 <code>EntryList에 스레드를 대기열에 추가하고 스레드를 일시 중단하여 깨어나기를 기다립니다.

잠금 업그레이드

잠금 해제

일반적인 상황에서 새 개체는 일시적으로 잠금 해제 상태에 있습니다. 바이어스 잠금은 기본적으로 지연되므로 JVM 시작 후 처음 4초 동안은 바이어스 잠금이 없습니다. 그러나 바이어스 잠금 지연 설정이 해제된 경우 익명 바이어스 잠금이 새 객체에 추가됩니다. 즉, 이 개체는 바이어스 잠금을 추가하기 위해 스레드를 찾고 싶지만 스레드를 찾을 수 없습니다. 이를 익명 바이어스라고 합니다. 저장된 스레드 ID는 0000개 묶음이고 주소 정보가 전혀 없습니다. 다음 구성을 통해 편향된 잠금 지연을 끌 수 있습니다.

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
   }
}

바이어스 잠금스레드가

이 잠금 리소스를 획득

하게 되면 이번에는 성공적으로 획득되며

바이어스 잠금

이 되며, 바이어스 잠금은 스레드의 ID를 저장합니다.

편향 잠금이 업그레이드되면

,

편향 잠금 취소

가 실행됩니다. 편향 잠금 취소는 GC와 같은

안전 지점

까지 기다려야 하기 때문에 편향 잠금 취소 비용이 너무 높기 때문에 기본적으로 바이어스가 잠금 지연이 시작됩니다. 여러 스레드가 직접 경쟁하는 경우 바이어스 잠금을 건너뛰고 바로 경량 잠금이 됩니다.

🎜 바이어스 잠금 해제 과정에 대해 자세히 이야기해 보겠습니다. 비용이 높은 이유는 무엇인가요? 스레드가 편향된 잠금을 획득하면 잠금 개체 헤더의 Mark Work에 있는 스레드 ID가 자신을 가리킵니다. 다른 스레드가 잠금을 놓고 경쟁하고 잠금이 업그레이드되면 🎜이전에 바이어스 잠금을 획득한 스레드를 일시 중지🎜한 다음 🎜Mark Work에서 스레드 ID를 지우고🎜, 🎜경량 잠금을 추가🎜한 다음 🎜일시 중지된 스레드를 재개하여 실행을 계속합니다🎜. 스레드가 일시 중지되었기 때문에 잠금 에스컬레이션을 수행하기 전에 안전한 지점까지 기다리는 이유이기도 합니다. 🎜🎜공통 안전 사항: 🎜🎜🎜🎜GC 실행 시🎜🎜🎜🎜메서드가 반환되기 전🎜🎜🎜🎜메서드 호출 후🎜🎜🎜🎜예외가 발생하는 위치🎜🎜🎜🎜루프의 끝 🎜 🎜 🎜🎜경량 잠금🎜🎜다중 스레드 간 경쟁이 발생할 경우 🎜경량 잠금🎜으로 업그레이드됩니다. 경량 잠금의 효과는 🎜여기에서 사용될 잠금 리소스🎜를 확보하려고 시도하는 것입니다🎜 적응형 스핀입니다. lock🎜은 지난 CAS의 성공 여부와 소요 시간을 바탕으로 이번에는 몇 번 회전할지를 결정합니다. 🎜🎜경량 잠금은 🎜경쟁이 그다지 치열하지 않은🎜 시나리오에 적합합니다. 하나의 스레드가 잠금을 획득하고 동기화 코드 블록을 실행하며 프로세스가 빠르게 완료됩니다. 다른 스레드는 잠금을 얻기 위해 한두 번 시도한 다음 다시 실행하므로 스레드가 오랫동안 기다리지 않습니다. 🎜🎜헤비급 락🎜🎜헤비급 락에 도달하면 할말이 없습니다. 쓰레드가 락을 잡고 있으면 락을 차지하려는 다른 쓰레드들은 멈춰서 락이 풀릴 때까지 기다리다가 차례로 깨어날 것입니다. 🎜. 🎜🎜잠금 조정 및 잠금 제거🎜🎜잠금 조정/잠금 확장🎜🎜잠금 확장은 JIT가 Java 파일을 컴파일할 때 수행하는 데 도움이 되는 최적화입니다. 잠금 획득 및 해제 횟수가 줄어듭니다. 예: 🎜

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

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
}

위 내용은 Java에서 동기화된 잠금의 업그레이드 프로세스는 무엇입니까?의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!