Synchronized与锁升级
2022-6-16 Mr Chang JUC
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Synchronized 锁优化的背景
用锁能够实现数据的安全性，但是会带来性能下降。无锁能够基于线程并行提升程序性能，但是会带来安全性下降。
求平衡？？？
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升级流程
Synchronized用的锁是存在Java对象头里的Mark Word中
锁升级功能主要依赖于MarkWord中锁标志位和释放偏向锁标志位
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锁指向，请牢记
偏向锁：MarkWord存储的是偏向的线程ID；
轻量锁：MarkWord存储的是指向线程栈中Lock Record的指针；
重量锁：MarkWord存储的是指向堆中的monitor对象的指针；
无锁：
初始状态，一个对象被实例化后，如果没有被任何线程竞争锁，那么它就为无锁状态（001）
偏向锁：
单线程竞争
注意：偏向锁只有遇到其他线程尝试竞争偏向锁时，持有偏向锁的线程才会释放锁，线程是不会主动释放偏向锁的。
在没有其他线程竞争的时候，一直偏向偏心当前线程，当前线程可以一直执行。偏向于第一个获得它的线程。执行完同步代码块后，线程并不会主动释放偏向锁。
题外话 Java15 逐步废弃偏向锁 默认在虚拟机当中不再开启
重点课程对应 谷粒学院JUC 课时130
轻量级锁：
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主要作用：有线程来参与锁的竞争，但是获取锁的冲突时间极短，本质就是自旋锁CAS
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获取：如果关闭偏向锁，则自动升级为轻量级锁
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如果轻量级锁在自旋达到一定次数仍然不能成功，则升级为重量级锁。
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自适应自旋的大致原理
线程如果自旋成功了，那下次自旋的最大次数增加，因为JVM认为既然上次成功了，那么这一次也很大概率成功。
反之，如果很少会自旋成功，那么下次会减少自旋的次数甚至不自旋，避免CPU空转。
轻量锁和偏向锁的区别和不同：
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争夺轻量级锁失败时，自旋尝试抢占锁
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轻量级锁每次退出同步块都需要释放锁，而偏向锁是在竞争发生时才释放锁
重量级锁 ————指向互斥量（重量级锁）的指针
重量级锁原理
Java中synchronized的重量级锁，是基于进入和退出Monitor对象实现的。在编译时会将同步块的开始位置插入monitor enter 命令，在结束位置插入monitor exit 指令
当线程执行到monitor enter指令时，会尝试获取对象所对应的Monitor所有权，如果获取到了，即获取到了锁，会在Monitor的owner中存放当前线程的id, 这样它将处于锁定状态，除非退出同步块，否则其他线程无法获取到这个Monitor。
JDK1.6之后进行了优化，拥有了无锁->偏向锁->轻量级锁->重量级锁的升级过程，而不是无论什么情况都使用重量级锁。
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