Java中的關(guān)鍵字synchronized 詳解
在并發(fā)編程中,synchronized關(guān)鍵字是常出現(xiàn)的角色。之前我們都稱呼synchronized關(guān)鍵字為重量鎖,但是在JDK1.6中對synchronized進(jìn)行了優(yōu)化,引入了偏向鎖、輕量鎖。本篇介紹synchronized關(guān)鍵字的使用方式,區(qū)別和偏向鎖、輕量鎖和重量鎖實現(xiàn)原理。
先看看synchronized關(guān)鍵字的4種用法。
1、修飾普通方法
private synchronized void synMethod(){ }
這種用法中,synchronized鎖的對象實例。
2、修飾靜態(tài)方法
private static synchronized void synMethod(){ }
synchronized在這種情況下,鎖的是當(dāng)前Class類對象。
3、同步方法塊
private void synMethod1(){ synchronized(this){ } } private void synMethod2(){ synchronized(ThreadTest.class){ } }
synMethod1中鎖對象實例;synMethod2的是當(dāng)前Class類對象。
再介紹鎖原理
在介紹鎖原理之前,先認(rèn)識一下Java對象頭Mark Word,以32位為例。
鎖狀態(tài) |
25 bit |
4bit |
1bit |
2bit |
||
|
23bit |
2bit |
是否偏向鎖 |
鎖標(biāo)志位 |
||
輕量級鎖 |
指向棧中鎖記錄的指針 |
0 |
||||
重量級鎖 |
指向互斥量(重量級鎖)的指針 |
10 |
||||
GC標(biāo)記 |
空 |
11 |
||||
偏向鎖 |
線程ID |
Epoch |
對象分代年齡 |
1 |
01 |
|
無鎖 |
對象的hashCode |
對象分代年齡 |
0 |
01 |
上面的表格中,描述的是對象在每個鎖狀態(tài)時,對象頭中所存儲的信息。
1、偏向鎖
實際環(huán)境中,線程在訪問同步塊時,如果沒有其他線程對鎖進(jìn)行競爭,并且由同一個線程多次獲得鎖,也就是單線程運行同步代碼,在這種情況下,若是每次還阻塞線程,就代表白白浪費CPU性能。這種情況下,引入了偏向鎖概念。
- 訪問同步代碼塊
- 判斷對象頭Mark Word中存儲的線程ID是否指向當(dāng)前線程,如果是,則表明當(dāng)前是鎖的重入,不需要再獲得鎖,直接執(zhí)行同步代碼
- 如果不是,則嘗試使用CAS算法將線程ID更新至對象頭中。
- 成功,獲得鎖,執(zhí)行同步代碼。更新失敗表明存在鎖競爭,等待全局安全點,暫停擁有偏向鎖的線程,根據(jù)對象頭的鎖標(biāo)志位,選擇將偏向鎖升級為輕量鎖或者置為無鎖。
可以使用-XX:-userBiasedLocking=false來關(guān)閉JVM偏向鎖優(yōu)化,默認(rèn)直接進(jìn)入輕量鎖。
2、輕量鎖
訪問同步代碼塊時,先在當(dāng)前線程的線程棧中創(chuàng)建一個鎖記錄(Lock Record)區(qū)域。
把對象頭Mark Word拷貝到Lock Record中。
利用CAS嘗試將對象頭Mark Word中的線程指針更新為指向當(dāng)前線程的指針
更新成功,則獲得輕量鎖。
更新失敗,檢查Mark Word中的指針是否指向當(dāng)前線程。
如果是,則說明是鎖的重入現(xiàn)象。執(zhí)行同步代碼塊
如果不是,則說明此時存在競爭。需要把輕量鎖膨脹為重量鎖。
3、重量鎖
重量鎖是基于對象監(jiān)視器(Monitor)來實現(xiàn)的。
線程在執(zhí)行同步代碼時,需要調(diào)用一個Monitor.enter指令。執(zhí)行退出后,調(diào)用Monitor.exit指令。這里看得出,監(jiān)視器具有排它性,一個時間點只能有一個線程enter成功,其他線程只能阻塞在隊列中。所以這種重量鎖的操作成本很高。
以上所述是小編給大家介紹的Java中的關(guān)鍵字synchronized詳解整合,希望對大家有所幫助,如果大家有任何疑問請給我留言,小編會及時回復(fù)大家的。在此也非常感謝大家對腳本之家網(wǎng)站的支持!
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