从JDk 1.6开始,JVM就对synchronized锁进行了很多的优化
有个别同学完全没搞明白并发到底是怎么回事,一直追着问,什么是偏向锁,什么是自旋锁,锁是一种单独的锁类别。真是不懂并发技术,小白,小菜,too young too simple。其实是synchronized底层的优化和实现
synchronized说是锁,但是他的底层加锁的方式 可能不同,偏向锁的方式来加锁,自旋锁的方式来加锁,轻量级锁的方式来加锁
这些东西本身你只要了解一个概念就可以了,JDK 1.6开始对synchronized关键字做过哪些优化,有哪些加锁的方式,效果是什么,作用是什么,在实际的开发和使用中,根本就不需要你去过多的care一些东西
synchronized(this) {
}
(1)锁消除
锁消除是JIT编译器对synchronized锁做的优化,在编译的时候,JIT会通过逃逸分析技术,来分析synchronized锁对象,是不是只可能被一个线程来加锁,没有其他的线程来竞争加锁,这个时候编译就不用加入monitorenter和monitorexit的指令
这就是,仅仅一个线程争用锁的时候,就可以消除这个锁了,提升这段代码的执行的效率,因为可能就只有一个线程会来加锁,不涉及到多个线程竞争锁
(2)锁粗化
synchronized(this) {
}
synchronized(this) {
}
synchronized(this) {
}
这个意思就是,JIT编译器如果发现有代码里连续多次加锁释放锁的代码,会给合并为一个锁,就是锁粗化,把一个锁给搞粗了,避免频繁多次加锁释放锁
(3)偏向锁
这个意思就是说,monitorenter和monitorexit是要使用CAS操作加锁和释放锁的,开销较大,因此如果发现大概率只有一个线程会主要竞争一个锁,那么会给这个锁维护一个偏好(Bias),后面他加锁和释放锁,基于Bias来执行,不需要通过CAS
性能会提升很多
但是如果有偏好之外的线程来竞争锁,就要收回之前分配的偏好
可能只有一个线程会来竞争一个锁,但是也有可能会有其他的线程来竞争这个锁,但是其他线程唉竞争锁的概率很小
如果有其他的线程来竞争这个锁,此时就会收回之前那个线程分配的那个Bias偏好
(4)轻量级锁
如果偏向锁没能成功实现,就是因为不同线程竞争锁太频繁了,此时就会尝试采用轻量级锁的方式来加锁,就是将对象头的Mark Word里有一个轻量级锁指针,尝试指向持有锁的线程,然后判断一下是不是自己加的锁
如果是自己加的锁,那就执行代码就好了
如果不是自己加的锁,那就是加锁失败,说明有其他人加了锁,这个时候就是升级为重量级锁
(5)适应性锁
这是JIT编译器对锁做的另外一个优化,如果各个线程持有锁的时间很短,那么一个线程竞争锁不到,就会暂停,发生上下文切换,让其他线程来执行。但是其他线程很快释放锁了,然后暂停的线程再次被唤醒
也就是说在这种情况下,线程会频繁的上下文切换,导致开销过大
所以对这种线程持有锁时间很短的情况,是可以采取忙等策略的,也就是一个线程没竞争到锁,进入一个while循环不停等待,不会暂停不会发生线程上下文切换,等到机会获取锁就继续执行好了
一直追问我,什么自旋锁,不是什么事儿,当然,如果要站在jvm的底层层面,去说清楚的话,确实是比较复杂的,但是我觉得起码目前为止,暂时也没必要,各种锁底层是如何来实现的,完全可以等到以后jvm那块都讲过之后
再回过头来深入jvm底层的原理来剖析:偏向锁、自旋锁、轻量级锁,jvm层面的概念,栈侦,Load Record,不一定能听懂,基础的知识没有铺垫好,需要通过调节jvm的一些参数来优化底层synchronized里的各种加锁方式的使用
这样可以大幅度减少线程上下文的切换,而这种自旋等待获取锁的方式,就是所谓自旋锁,就是不断的自旋尝试获取锁
如果一个线程持有锁的时间很长,那么其他线程获取不到锁,就会暂停,发生上下文切换,让其他线程来执行,这种自己暂停获取锁的方式,就是所谓的重量级锁
这个根据不同情况自动调整的过程,就是适应锁的意思