jvm隨筆9 鎖優化

1.自旋鎖

問題：掛起和恢復執行緒要轉入核心態中完成，許多應用，共享資料的鎖定狀態只會持續很短一段時間，為了這段時間去掛起和恢復執行緒並不值得。

兩個或以上的執行緒並行執行時，可以讓後面請求鎖的那個執行緒等一下，但不放棄處理器的執行時間，看看持有鎖的執行緒是否很快就會釋放鎖。為了讓執行緒等待，只需讓執行緒執行乙個忙迴圈（自旋），避免了執行緒切換的開銷

2.鎖消除

虛擬機器即時編譯器在執行時，對一些**要求同步，但是被檢測到不可能存在共享資料競爭的鎖進行消除

3.鎖粗化

問題：如果一系列的連續操作都對乙個物件反覆加鎖和解鎖，甚至加鎖操作是出現在迴圈體中，那麼即使沒有執行緒競爭，頻繁的進行互斥同步操作也會導致不必要的效能損耗。

如果虛擬機器探測到有這樣一串零碎的操作都對同乙個物件加鎖，將會把加鎖同步的範圍粗化到整個操作序列的外部。

4.輕量級鎖

輕量級是相對於使用作業系統互斥量來實現的傳統鎖而言，傳統鎖機制被稱為重量級鎖，輕量級鎖並不是用來代替傳統的重量級鎖的，他的本意是在沒有多執行緒競爭的前提下，較少傳統重量級鎖使用作業系統互斥量產生的效能消耗。

1）物件頭

物件頭資訊是與物件自身定義的資料無關的額外儲存成本

2）輕量級鎖

**進入同步快時，如果此同步物件沒有鎖定（鎖標誌位為01狀態），虛擬機器將在當前執行緒的棧幀中建立乙個名為鎖記錄的空間，用於儲存鎖物件目前mark word的拷貝。

虛擬機器使用cas操作嘗試將物件的mark word 更新為指向lock record的指標，如果這個更新操作成功了，這個執行緒就擁有了該物件的鎖，並且物件mark word 的鎖標誌位轉變為 00，表示處於輕量級鎖狀態。

如果有兩條以上的執行緒爭用同乙個鎖，那輕量級鎖就不再有效，要膨脹為重量級鎖，鎖標誌狀態位變為 10

如何提公升效能：對於絕大部分鎖，在整個同步週期內都是不存在競爭的。如果沒有競爭，輕量級鎖使用cas操作避免了使用互斥量的開銷。

5.偏向鎖

消除資料在無競爭情況下的同步原語，不同於輕量級鎖是在無競爭情況下使用cas操作去消除同步使用的互斥量，那偏向鎖就是在無競爭的情況下把整個同步都消除掉，連cas都不做。

偏向鎖的意思是這個鎖會偏向第乙個獲得它的執行緒，如果在接下來的執行過程中，該鎖沒有被其他執行緒獲取，則持有偏向鎖的執行緒不需要再進行同步。