深入理解JVM虛擬機器 鎖優化

2021-08-21 19:08:19 字數 1334 閱讀 3061

jvm中使用到的鎖優化技術主要包括：

自旋鎖和適應性自旋鎖、鎖消除、鎖粗化、輕量級鎖、偏向鎖

1.自旋鎖和自適應鎖：當乙個執行緒執行耗時小的一小段同步**，另乙個執行緒可以不放棄處理器的執行時間，等待看看持有鎖的執行緒是否很快就會釋放鎖，為了使執行緒等待，可以讓執行緒執行忙迴圈(自旋)，自適應自旋是指自旋的時間不在確定了，而是由前一次在同乙個鎖上的自旋時間及鎖的擁有者的狀態決定，以及總共在該鎖自旋成功的次數等因素智慧型化決定

2.鎖消除：例如如下**，即時編譯後會消除所有同步

public string concatstring(string s1,string s2,string s3)
3.鎖粗化：例如如下**，就可以將兩段合為一段

synchronized(f)


i=0;


synchronized(f)
4.輕量級鎖：首先要明白物件頭由兩部分組成，一部分用於存物件的hash碼、gc代，另一部分用於儲存指向方法區物件型別資料的指標，如果是陣列還會有額外的部分用於儲存陣列長度，hotspot物件頭mark word中標誌位01代表未加鎖、00代表輕量級鎖，10代表重量級鎖，第乙個執行緒進入該同步塊，會將物件頭複製到棧中lock record，並使用cas嘗試將物件的mark word更新為指向lock record的指標，並將mark word的鎖標誌位改為00，表明此物件處於輕量級鎖定狀態，如果這個cas更新過失敗，虛擬機會首先檢查物件的mark word是否指向當前執行緒的棧幀，如果當前執行緒已經擁有了鎖就可以執行，如果不是說明兩個執行緒共同爭搶乙個鎖，鎖就會膨脹為重量級鎖10，後面等待鎖的執行緒就要進入阻塞狀態，私以為這些執行緒執行完畢，物件頭恢復10將會重新進行一輪輕量級鎖，雖然課本上指明重量級鎖不能恢復為輕量級鎖，但是私以為是分階段的，否則，大部分是單執行緒執行的同步塊，因為偶爾一次衝突就變成重量級鎖優化度智慧型性不高，當執行緒執行完要解鎖輕量級鎖時，同樣使用cas進行，如果物件的mark word仍指向著執行緒的鎖記錄，那就用cas操作把物件當前的mark word和執行緒中複製的displaced mark word換回來，如果替換成功，同步完成，如果失敗，說明其他執行緒嘗試著獲取該鎖，那麼原來執行緒在釋放鎖的同時喚醒被掛起的執行緒，如果存在鎖競爭，除了互斥量的開銷還有cas的開銷，輕量級鎖會比重量級鎖更慢。

5.偏向鎖：乙個執行緒第一次進入同步塊時，設定對該執行緒偏向，同時使用cas把獲取到這個鎖的執行緒的id記錄在物件的mark word中，如果成功，持有偏向鎖的執行緒在下一次進入該鎖相關的同步塊時(當下一次該執行緒進入該物件鎖同時中間沒有其他執行緒擾亂)，虛擬機器都可以不進行任何同步操作（locking、unlocking等），另外乙個執行緒訪問時，撤銷偏向(物件未鎖定)恢復到未鎖定或者輕量級鎖定(物件已鎖定)的狀態，接下來和輕量級鎖一樣。

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