原理
我们在编程中使用synchrnoized时,其实并不是直接就上synchrnoized锁,而是有一个锁逐渐升级的过程,下面简单介绍一下一个对象从new出来到加synchrnoized锁的过程
无锁状态:一个对象new出来没有被使用是无锁状态。
偏向锁:一个Object创建完毕,当这个对象被一个线程第一次使用时,线程发现这个对象没有人占用过,就会给这个对象贴上一个标签,把自己的线程ID贴在对象上,底层实现为在markword对象头信息中创建一个54位的指针指向当前线程。
轻量级锁、自旋锁:此时又有一个线程进来了,JVM会撤销对象上的标签,让当前线程与之前的线程开始竞争,两个线程都会在线程栈中生成一个lockRecord指针 ,然后两个线程都会开始争夺将lockRecord指针指向对象,这个争抢的方式就是采用自旋(CAS)的方式来抢,具体流程为线程A从对象中读取出值来改成自己的地址A,然后贴回对象中,如果对象中的值在这期间还保持原来的状态变过,就算成功了。如果在改的过程中对象里面的值被B线程改动了那么这次操作就失败了,只能重新再次读取对象的值进行锁的争夺。多个线程争夺,谁修改成功了这把锁就是谁的。自旋锁会占用一定的CPU资源。
自适应自旋:当竞争加剧:有线程超过10次自旋,或者自旋线程数超过当前CPU核数一半,JDK1.6以后会升级为自适应自旋Adapative Self Spinning ,由JVM自己控制。
重量级锁synchrnoized:JVM发现线程竞争比较激烈,会向操作系统申请一把内核态的大锁--->synchrnoized锁锁在对象上,其他线程就只能进入synchrnoized锁的等待队列被冻结,直到CPU给予执行指令才会被放进去执行。
拓展
synchrnoized锁也是可重入锁,比如说父子类,子类重写了父类的一个synchrnoized方法m,子类调用父类的m方法,如果不能调的话就是死锁了
synchronized不能锁String常量,Integer,Long,会有意想不到的事情发生,可以自行尝试
锁消除:举个例子,一个方法里接收了N个字符串,使用StringBuffer对象S进行字符串拼接,此时所有的拼接都是在方法内的,不停的加锁解锁会占用大量CPU资源,会显得很不合理,JVM会判断程序在执行时这个S对象不会被其他任何线程访问到,直接把锁拿掉。