identityHashCode与偏向锁

栏目: Java · 发布时间: 5年前

内容简介:我们知道在Java中,一切对象都继承自可以看到,如果一个对象不覆盖这个方法,那它会继承所以我们运行下面这段代码会输出

我们知道在 Java 中,一切对象都继承自 java.lang.Object 类。这个类中有一个可继承的方法叫 hashCode() 。它在 Object 类中的方法签名是这样的:

public native int hashCode();
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可以看到,如果一个对象不覆盖这个方法,那它会继承 Object 类的实现,是一个 native 的方法。这个时候,它会根据 对象的内存地址 返回哈希值。

所以我们运行下面这段代码会输出 false :

public class HashCodeDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Object objectA = new Object();
        Object objectB = new Object();
        System.out.println(objectA.hashCode() == objectB.hashCode());
    }
}
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有些对象需要根据 对象的字段的内容 来计算hash值,比如字符串 String 。本文不介绍如何复写一个 hashCode() 方法,有兴趣的可以自己去学习一下。

因为复写了 hashCode() 方法,所以以下代码会输出 true

public class HashCodeDemo {
    public static void main(String[] args) {
        String s1 = "yasin shaw";
        String s2 = "yasin shaw";
        System.out.println(s1.hashCode() == s2.hashCode());
    }
}
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identityHashCode

那如果一个对象覆盖了 hashCode 方法,我们仍然想获得它的内存地址计算的Hash值,应该怎么办呢?

java.lang.System 类提供了一个静态方法:

public static native int identityHashCode(Object x);
复制代码

这里我们顺便涉及一下字符串的知识:

public class HashCodeDemo {
    public static void main(String[] args) {
        String s1 = "yasin shaw";
        String s2 = "yasin shaw";
        System.out.println(s1.hashCode() == s2.hashCode());
        System.out.println(System.identityHashCode(s1) == System.identityHashCode(s2)); 

        String s3 = new String("yasin shaw");
        String s4 = new String("yasin shaw");
        System.out.println(s3.hashCode() == s4.hashCode());
        System.out.println(System.identityHashCode(s3) == System.identityHashCode(s4)); 
    }
}

// 输出:
true
true
true
false
复制代码

可以看到,s1, s2是在 常量池 里面的,所以它们的内存地址也会相等,所以调用 identityHashCode 方法会返回 true 。但s3, s4是在 里面的,所以调用 identityHashCode 方法会返回 false

与偏向锁的关系?

通常情况下,我们称” 以内存计算的HashCode的方式 “为“ identity hash code ”。所以其实未覆盖 Object 类的 hashCode() 方法也被称为“identity hash code”。

一个类被加载的时候, hashCode 是被存放在 对象头 里面的 Mark Word 里面的。在32位的JVM中,它会占25位;在64位的JVM中,它会占31位。

需要注意的是:这里说的hashCode仅仅指的是identity hash code。如果不是identity hash code,那它不会存储在对象头里。

每个Java对象都有对象头。如果是非数组类型,则用2个 字宽 来存储对象头,如果是数组,则会用3个字宽来存储对象头。在32位虚拟机中,一个字宽是32位;在64位虚拟机中,一个字宽是64位。对象头的内容如下表:

长度 内容 说明
32/64bit Mark Word 存储对象的hashCode或锁信息等
32/64bit Class Metadata Address 存储到对象类型数据的指针
32/64bit Array length 数组的长度(如果是数组)

再来看看Mark Word的结构(无锁状态):

32位:

25 bit 4 bit 1 bit 2 bit
hashCode 对象分代年龄 是否是偏向锁 锁标志位

64位:

25 bit 31 bit 1 bit 4 bit 1 bit 2 bit
未使用 hashCode cms_free 对象分代年龄 是否是偏向锁 锁标志位

注意,这是“ 无锁状态 ”下。那如果有锁状态怎么办呢?我们知道,Java 6 以后,锁有三种,级别由低到高分别是: 偏向锁、轻量级锁、重量级锁

其中,轻量级锁和重量级锁都会在线程的栈里面创建一块专门的空间 Displaced Mark Word ,用于在获得锁的时候,复制“锁”的对象头里面的Mark Word内容,把当前的线程ID写进Mark Word;而在释放锁的时候,再从Displaced Mark Word复制回锁的Mark Word里面。

那偏向锁怎么办呢?

当一个对象已经计算过identity hash code,它就无法进入偏向锁状态;当一个对象当前正处于偏向锁状态,并且需要计算其identity hash code的话,则它的偏向锁会被撤销,并且锁会 膨胀为重量级锁

那什么时候对象会计算identity hash code呢?当然是当你调用未覆盖的Object.hashCode()方法或者System.identityHashCode(Object o)时候了。


以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持 码农网

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