java 偏向锁

java 偏向锁  

Java偏向锁(Biased Locking)是Java6引入的一项多线程优化。它通过消除资源无竞争情况下的同步原语,进一步提高了程序的运行性能。

偏向锁,顾名思义,它会偏向于第一个访问锁的线程,如果在接下来的运行过程中,该锁没有被其他的线程访问,则持有偏向锁的线程将永远不需要触发同步。

如果在运行过程中,遇到了其他线程抢占锁,则持有偏向锁的线程会被挂起,JVM会尝试消除它身上的偏向锁,将锁恢复到标准的轻量级锁。(偏向锁只能在单线程下起作用)

因此 流程是这样的 偏向锁->轻量级锁->重量级锁

锁存在Java对象头里。如果对象是数组类型,则虚拟机用3个Word(字宽)存储对象头,如果对象是非数组类型,则用2字宽存储对象头。在32位虚拟机中,一字宽等于四字节,即32bit。

机制:每个锁都关联一个请求计数器和一个占有他的线程,当请求计数器为0时,这个锁可以被认为是unhled的,当一个线程请求一个unheld的锁时,JVM记录锁的拥有者,并把锁的请求计数加1,如果同一个线程再次请求这个锁时,请求计数器就会增加,当该线程退出syncronized块时,计数器减1,当计数器为0时,锁被释放(这就保证了锁是可重入的,不会发生死锁的情况)。

偏向锁,简单的讲,就是在锁对象的对象头中有个ThreaddId字段,这个字段如果是空的,第一次获取锁的时候,就将自身的ThreadId写入到锁的ThreadId字段内,将锁头内的是否偏向锁的状态位置1.这样下次获取锁的时候,直接检查ThreadId是否和自身线程Id一致,如果一致,则认为当前线程已经获取了锁,因此不需再次获取锁,略过了轻量级锁和重量级锁的加锁阶段。提高了效率。

但是偏向锁也有一个问题,就是当锁有竞争关系的时候,需要解除偏向锁,使锁进入竞争的状态。

具体图片如下:

偏向锁的抢占,其实就是两个进程对锁的抢占,在synchrnized锁下表现为轻量锁方式进行抢占。

 

 注意这时只是偏向锁的释放,之后会进入到轻量级锁阶段,两个线程进入锁竞争状态,一个具体例子可以参考synchronized锁机制。

注:synchronized锁流程如下(转自http://xly1981.iteye.com/blog/1766224):

第一步,检查MarkWord里面是不是放的自己的ThreadId ,如果是,表示当前线程是处于 “偏向锁” 

第二步,如果MarkWord不是自己的ThreadId,锁升级,这时候,用CAS来执行切换,新的线程根据MarkWord里面现有的ThreadId,通知之前线程暂停,之前线程将Markword的内容置为空。 

第三步,两个线程都把对象的HashCode复制到自己新建的用于存储锁的记录空间,接着开始通过CAS操作,把共享对象的MarKword的内容修改为自己新建的记录空间的地址的方式竞争MarkWord, 

第四步,第三步中成功执行CAS的获得资源,失败的则进入自旋 

第五步,自旋的线程在自旋过程中,成功获得资源(即之前获的资源的线程执行完成并释放了共享资源),则整个状态依然处于 轻量级锁的状态,如果自旋失败 

第六步,进入重量级锁的状态,这个时候,自旋的线程进行阻塞,等待之前线程执行完成并唤醒自己

 

总结:

偏向锁,其实是无锁竞争下可重入锁的简单实现

    原文作者:java锁
    原文地址: https://blog.csdn.net/u014411966/article/details/51347100
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