0

0

Java中synchronized锁的升级过程是什么?

WBOY

WBOY

发布时间:2023-04-21 16:19:19

|

2138人浏览过

|

来源于亿速云

转载

synchronized锁是啥?锁其实就是一个对象,随便哪一个都可以,java中所有的对象都是锁,换句话说,java中所有对象都可以成为锁。
这次我们主要聊的是synchronized锁升级的套路

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。

立即学习Java免费学习笔记(深入)”;

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。

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中的线程id指向自己,当又有一个线程来了进行争抢导致锁升级的的时候,会暂停之前拿到偏向锁的线程,然后清空Mark Work中的线程id增加一个轻量级锁,然后再恢复暂停的线程继续执行。这也是为什么等到安全点再执行锁升级的原因,因为要暂停线程。

Peppertype.ai
Peppertype.ai

高质量AI内容生成软件,它通过使用机器学习来理解用户的需求。

下载

常见的安全点:

  • 执行GC的时候

  • 方法返回之前

  • 调用某个方法之后

  • 抛出异常的位置

  • 一个循环的末尾

轻量级锁

当在出现了多个线程的竞争,就会升级为轻量级锁,轻量级锁的效果就是基于CAS尝试获取锁资源,这里会用到自适应自旋锁,根据上次CAS成功与否,耗费的时间,决定这次自旋多少次。

轻量级锁适用于竞争不是很激烈的场景,一个线程拿到锁,执行同步代码块,很快就处理完了。再来一个线程尝试一两次也拿到了锁,再去执行,不会让一个线程等待很久。

重量级锁

如果到了重量级锁,那就没啥说的了,如果有线程持有锁,其他想拿锁的就挂起,等待锁释放后被依次唤醒

锁粗化&锁消除

锁粗化/锁膨胀

锁膨胀是编译Java文件的时候,JIT帮我们做的优化,它会减少锁的获取和释放次数。 比如:

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
}

相关文章

java速学教程(入门到精通)
java速学教程(入门到精通)

java怎么学习?java怎么入门?java在哪学?java怎么学才快?不用担心,这里为大家提供了java速学教程(入门到精通),有需要的小伙伴保存下载就能学习啦!

下载

相关标签:

本站声明:本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系admin@php.cn

热门AI工具

更多
DeepSeek
DeepSeek

幻方量化公司旗下的开源大模型平台

豆包大模型
豆包大模型

字节跳动自主研发的一系列大型语言模型

WorkBuddy
WorkBuddy

腾讯云推出的AI原生桌面智能体工作台

腾讯元宝
腾讯元宝

腾讯混元平台推出的AI助手

文心一言
文心一言

文心一言是百度开发的AI聊天机器人,通过对话可以生成各种形式的内容。

讯飞写作
讯飞写作

基于讯飞星火大模型的AI写作工具,可以快速生成新闻稿件、品宣文案、工作总结、心得体会等各种文文稿

即梦AI
即梦AI

一站式AI创作平台,免费AI图片和视频生成。

ChatGPT
ChatGPT

最最强大的AI聊天机器人程序,ChatGPT不单是聊天机器人,还能进行撰写邮件、视频脚本、文案、翻译、代码等任务。

相关专题

更多
TypeScript类型系统进阶与大型前端项目实践
TypeScript类型系统进阶与大型前端项目实践

本专题围绕 TypeScript 在大型前端项目中的应用展开,深入讲解类型系统设计与工程化开发方法。内容包括泛型与高级类型、类型推断机制、声明文件编写、模块化结构设计以及代码规范管理。通过真实项目案例分析,帮助开发者构建类型安全、结构清晰、易维护的前端工程体系,提高团队协作效率与代码质量。

49

2026.03.13

Python异步编程与Asyncio高并发应用实践
Python异步编程与Asyncio高并发应用实践

本专题围绕 Python 异步编程模型展开,深入讲解 Asyncio 框架的核心原理与应用实践。内容包括事件循环机制、协程任务调度、异步 IO 处理以及并发任务管理策略。通过构建高并发网络请求与异步数据处理案例,帮助开发者掌握 Python 在高并发场景中的高效开发方法,并提升系统资源利用率与整体运行性能。

89

2026.03.12

C# ASP.NET Core微服务架构与API网关实践
C# ASP.NET Core微服务架构与API网关实践

本专题围绕 C# 在现代后端架构中的微服务实践展开,系统讲解基于 ASP.NET Core 构建可扩展服务体系的核心方法。内容涵盖服务拆分策略、RESTful API 设计、服务间通信、API 网关统一入口管理以及服务治理机制。通过真实项目案例,帮助开发者掌握构建高可用微服务系统的关键技术,提高系统的可扩展性与维护效率。

276

2026.03.11

Go高并发任务调度与Goroutine池化实践
Go高并发任务调度与Goroutine池化实践

本专题围绕 Go 语言在高并发任务处理场景中的实践展开,系统讲解 Goroutine 调度模型、Channel 通信机制以及并发控制策略。内容包括任务队列设计、Goroutine 池化管理、资源限制控制以及并发任务的性能优化方法。通过实际案例演示,帮助开发者构建稳定高效的 Go 并发任务处理系统,提高系统在高负载环境下的处理能力与稳定性。

59

2026.03.10

Kotlin Android模块化架构与组件化开发实践
Kotlin Android模块化架构与组件化开发实践

本专题围绕 Kotlin 在 Android 应用开发中的架构实践展开,重点讲解模块化设计与组件化开发的实现思路。内容包括项目模块拆分策略、公共组件封装、依赖管理优化、路由通信机制以及大型项目的工程化管理方法。通过真实项目案例分析,帮助开发者构建结构清晰、易扩展且维护成本低的 Android 应用架构体系,提升团队协作效率与项目迭代速度。

99

2026.03.09

JavaScript浏览器渲染机制与前端性能优化实践
JavaScript浏览器渲染机制与前端性能优化实践

本专题围绕 JavaScript 在浏览器中的执行与渲染机制展开,系统讲解 DOM 构建、CSSOM 解析、重排与重绘原理,以及关键渲染路径优化方法。内容涵盖事件循环机制、异步任务调度、资源加载优化、代码拆分与懒加载等性能优化策略。通过真实前端项目案例,帮助开发者理解浏览器底层工作原理,并掌握提升网页加载速度与交互体验的实用技巧。

105

2026.03.06

Rust内存安全机制与所有权模型深度实践
Rust内存安全机制与所有权模型深度实践

本专题围绕 Rust 语言核心特性展开,深入讲解所有权机制、借用规则、生命周期管理以及智能指针等关键概念。通过系统级开发案例,分析内存安全保障原理与零成本抽象优势,并结合并发场景讲解 Send 与 Sync 特性实现机制。帮助开发者真正理解 Rust 的设计哲学,掌握在高性能与安全性并重场景中的工程实践能力。

230

2026.03.05

PHP高性能API设计与Laravel服务架构实践
PHP高性能API设计与Laravel服务架构实践

本专题围绕 PHP 在现代 Web 后端开发中的高性能实践展开,重点讲解基于 Laravel 框架构建可扩展 API 服务的核心方法。内容涵盖路由与中间件机制、服务容器与依赖注入、接口版本管理、缓存策略设计以及队列异步处理方案。同时结合高并发场景,深入分析性能瓶颈定位与优化思路,帮助开发者构建稳定、高效、易维护的 PHP 后端服务体系。

619

2026.03.04

AI安装教程大全
AI安装教程大全

2026最全AI工具安装教程专题:包含各版本AI绘图、AI视频、智能办公软件的本地化部署手册。全篇零基础友好,附带最新模型下载地址、一键安装脚本及常见报错修复方案。每日更新,收藏这一篇就够了,让AI安装不再报错!

173

2026.03.04

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
Kotlin 教程
Kotlin 教程

共23课时 | 4.4万人学习

C# 教程
C# 教程

共94课时 | 11.3万人学习

Java 教程
Java 教程

共578课时 | 81.9万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号