java synchronised 机制

作用范围：静态代码块、方法

写法如下：

  1. Object lock = new Object();
  2. synchronised(lock){
  3.     // 业务代码
  4. }

多线程对锁的竞争，就是对共享资源lock 的竞争； 抢夺lock 对象monintor ，修改锁标识;

对象的内存布局

image.png

偏向锁

锁竞争中，同一个线程获得锁的概率大，为了让获取锁的代价更低，引入了偏向锁；

当一个线程获取到锁，会在对象头中存储线程id;后续这个线程进入和退出代码块时，不需要再次加锁和释放锁；

偏向锁的获取和撤销

1）获取锁的对象，判断是否处于可偏向的状态 （ lock_1, 且 threadId 为 null ）

2）可以偏向，通过cas ,把当前线程id 写入 Markword;

  • 写入成功，锁对象升级为偏向锁
  • 写失败，说明其他线程已经获取到锁，锁升级为轻量级锁（这个操作需要等到全局安全点，也就是没有线程在执行字节码）

3）如果是已偏向状态，需要检查 markword 中存储的ThreadID 是否等于当前线程的 ThreadID

  • 如果相等，不需要再次获得锁，可直接执行同步代码块
  • 如果不相等，说明当前锁偏向于其他线程，需要撤销偏向锁并升级到轻量级锁

轻量级锁

轻量级锁设置失败，会升级为轻量级锁；

相比于偏向锁，轻量级锁会再当线程 创建 锁记录， 将对象头中的锁记录指向当前线程；

也就是说偏向锁比较的是 线程id是否与当前线程一致； 轻量级锁比较的是，锁对象的指针是否指向自己；

重量级锁

轻量级锁升级为重量级锁后，就只能被挂起阻塞来等待唤醒了；

锁的转化

image.png

注意点：

  • 1）锁的升级是不可逆向的
  • 2）偏向锁cas替换threadId 失败后情况？
  • 3）轻量级锁到重量级锁的转化？

    1. 轻量级锁和偏向锁都有CAS操作，两者区别?

用户态和内核态

参考