Java:锁的四中状态:无锁,偏向锁,轻量级锁,重量级锁

栏目: Java · 发布时间: 5年前

内容简介:Java并发编程,自己在实际项目确实很少用到,经常学了就忘,忘了在学的恶心循环。通过再次的学习,掌握一些并发编程原理和理清经常混淆的知识点。synchronized,所谓的重量级锁。Java中每一个对象都可以作为一个锁,表现为:jVM基于进入和退出Monitor对象来实现方法同步和代码同步。方法同步是使用monitorenter和monitorexit指令实现的,monitorenter指令是在编译后插入到同步代码块开始的位置,monitorexit是插在方法结束处和异常处。方法同步使用另一种实现方式,在J

Java并发编程,自己在实际项目确实很少用到,经常学了就忘,忘了在学的恶心循环。通过再次的学习,掌握一些并发编程原理和理清经常混淆的知识点。

synchronized

synchronized,所谓的重量级锁。Java中每一个对象都可以作为一个锁,表现为:

  • 对于普通方法的同步,锁是当前实例对象。
  • 对于静态方法的同步,锁是当前类的Class对象。
  • 对于同步方法块,锁是Synchronized括号里配置的对象。

jVM基于进入和退出Monitor对象来实现方法同步和代码同步。方法同步是使用monitorenter和monitorexit指令实现的,monitorenter指令是在编译后插入到同步代码块开始的位置,monitorexit是插在方法结束处和异常处。方法同步使用另一种实现方式,在JVM规范里没有详细的说明。

volatile

volatile是轻量级的synchronized,它在多处理器开发中保证了共享变量的 可见性 。对一个volatile变量的读,总是能看到任意线程对这个volatile变量最后的写入,对单个volatile变量的读写具有原子性。就是说,线程对volatile变量本地内存的写入会被更新到主内存,其他线程对同个volatile的读取,会先将本地的设为无效,必须从主内存中读取。

锁的状态

锁是存在哪里的呢?

锁存在 Java 的对象头中的Mark Work。Mark Work默认不仅存放着锁标志位,还存放对象hashCode等信息。运行时,会根据 锁的状态,修改Mark Work的存储内容 。如果对象是数组类型,则虚拟机用3个字宽存储对象头,如果对象是非数组类型,则用2字宽存储对象头。在32位虚拟机中,一字宽等于四字节,即32bit。关于对象头等相关知识,可以参考Java虚拟机相关文章。

32位JVM默认状态下Mark Work的存储结构。

Java:锁的四中状态:无锁,偏向锁,轻量级锁,重量级锁

32位JVM运行状态下,Mark Work的存储结构。

Java:锁的四中状态:无锁,偏向锁,轻量级锁,重量级锁

锁的状态

锁有四种状态:无锁状态、偏向锁、轻量级锁、重量级锁

随着锁的竞争,锁的状态会从偏向锁到轻量级锁,再到重量级锁。而且锁的状态只有升级,没有降级。也就是只有偏向锁->轻量级锁->重量级锁,没有重量级锁->轻量级锁->偏向锁。

锁名称 描述 应用场景
偏向锁 线程在大多数情况下并不存在竞争条件,使用同步会消耗性能,而偏向锁是对锁的优化,可以消除同步,提升性能。当一个线程获得锁,会将对象头的锁标志位设为01,进入偏向模式.偏向锁可以在让一个线程一直持有锁,在其他线程需要竞争锁的时候,再释放锁。 只有一个线程进入临界区
轻量级锁 当线程A获得偏向锁后,线程B进入竞争状态,需要获得线程A持有的锁,那么线程A撤销偏向锁,进入无锁状态。线程A和线程B交替进入临界区,偏向锁无法满足,膨胀到轻量级锁,锁标志位设为00。 多个线程交替进入临界区
重量级锁 当多线程交替进入临界区,轻量级锁hold得住。但如果多个线程同时进入临界区,hold不住了,膨胀到重量级锁 多个线程同时进入临界区

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