Java-锁升级过程

文章摘自:《Java并发编程的艺术》 提取码: naup

Java SE 1.6为了减少获得锁和释放锁带来的性能消耗,引入了“偏向锁”和“轻量级锁”,在Java SE 1.6中,锁一共有4种状态,级别从低到高依次是:无锁状态、偏向锁状态、轻量级锁状态和重量级锁状态,这几个状态会随着竞争情况逐渐升级。锁可以升级但不能降级,意味着偏向锁升级成轻量级锁后不能降级成偏向锁。

synchronized用的锁是存在Java对象头里的Mark Word里面,Mark Word的存储结构,如:

在运行期间,Mark Word里存储的数据会随着锁标志位的变化而变化。Mark Word可能变化为存储以下4种数据

升级过程

1.线程A在进入同步代码块前,先检查MarkWord中的线程ID是否与当前线程ID一致,如果一致(还是线程A获取锁对象),则无需使用CAS来加锁、解锁。
2.如果不一致,再检查是否为偏向锁,如果不是,则自旋等待锁释放。
3.如果是,再检查该线程是否存在(偏向锁不会主动释放锁),如果不在,则设置线程ID为线程A的ID,此时依然是偏向锁。
4.如果还在,则暂停该线程,同时将锁标志位设置为00即轻量级锁(将MarkWord复制到该线程的栈帧中并将MarkWord设置为栈帧中锁记录)。线程A自旋等待锁释放。
5.如果自旋次数到了该线程还没有释放锁,或者该线程还在执行,线程A还在自旋等待,这时又有一个线程B过来竞争这个锁对象,那么这个时候轻量级锁就会膨胀为重量级锁。重量级锁把除了拥有锁的线程都阻塞,防止CPU空转。
6.如果该线程释放锁,则会唤醒所有阻塞线程,重新竞争锁。

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