synchronized

使用姿势

三种使用方式

同步块, monitor为括号中的对象
实例方法, monitor为实例对象
静态方法, monitor为所属类Class对象

与juc区别

synchronized: jvm层面实现, 自动解锁, 非公平, 可重入
juc相对更加灵活, 可中断, 超时, 可重入, 但解锁需要手动解锁, 并且需与加锁次数一致, 公平非公平都支持, 可获取锁的状态

锁分类

32bit机器中对象头包含4个字节或6个字节(数组多2个字节标识数组长度)

image.png

无锁 (01)
忽略
偏向锁 (01)

基于假设 -- 一个monitor在生命周期中几乎没有并发, 或者只是一个线程重复去获取锁

偏向锁不会主动释放, 后续争抢偏向锁的线程需要主动检查当前占用的线程是否存活, 如果处于存活状态且在占用monitor状态(查找占用线程的栈帧状态)则升级锁至轻量级锁, 否则清除锁状态置为无锁状态, 此时线程就可以拿到锁了(设置偏向锁 thread id, 及偏向锁标记位)

轻量级锁 (00)

基于假设-- 一个monitor在生命周期中并发比较少, 并且占用monitor的时间很短, 采用cas操作可以避免用户态到内核态的上下文切换

标记字段中指向线程栈中锁记录表中锁记录的指针
线程使用cas操作将该monitor线程栈中DisplacedMarkWord锁记录表中锁记录拷贝至对象头, 重复一定次数, 到达cas上线则升级为重量级锁, 如果成功则完事啦(拿到锁了), 如果失败则升级为重量级锁
重入: cas操作, 拷贝标记头至lock record, 发现此时标记头中的是指向自己线程栈中的锁记录, 则表示一次重入, 此时只需将新创建的lock record 记录中的DisplacedMarkWord字段设置为空, obj字段指向锁对象接口
锁释放: 释放就比较简单了, 倒着来, 有重入则删除重入的lock record, 没有重入则采用cas方式将lockrecord中的字段设置到标记头中, 如果失败一定次数(锁争抢), 需要升级为重量级锁来解锁

重量级锁 (10)
系统mutex实现, 性能最差
标记字段中指向ObjectMonitor对象的指针

ObjectMonitor() {
    _count        = 0; //用来记录该对象被线程获取锁的次数
    _waiters      = 0;
    _recursions   = 0; //锁的重入次数
    _owner        = NULL; //指向持有ObjectMonitor对象的线程 
    _WaitSet      = NULL; //已经进入同步代码中, 调用了wait方法等待notify的线程
    _WaitSetLock  = 0 ;
    _EntryList    = NULL ; //处于等待锁blocking状态的线程
}

最后编辑于：2020.06.27 20:18:36