在并發編程中,synchronized關鍵字是常出現的角色。之前我們都稱呼synchronized關鍵字為重量鎖,但是在jdk1.6中對synchronized進行了優化,引入了偏向鎖、輕量鎖。本篇介紹synchronized關鍵字的使用方式,區別和偏向鎖、輕量鎖和重量鎖實現原理。
先看看synchronized關鍵字的4種用法。
1、修飾普通方法
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private synchronized void synmethod(){ } |
這種用法中,synchronized鎖的對象實例。
2、修飾靜態方法
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private static synchronized void synmethod(){ } |
synchronized在這種情況下,鎖的是當前class類對象。
3、同步方法塊
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private void synmethod1(){ synchronized ( this ){ } } private void synmethod2(){ synchronized (threadtest. class ){ } } |
synmethod1中鎖對象實例;synmethod2的是當前class類對象。
再介紹鎖原理
在介紹鎖原理之前,先認識一下java對象頭mark word,以32位為例。
鎖狀態 |
25 bit |
4bit |
1bit |
2bit |
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23bit |
2bit |
是否偏向鎖 |
鎖標志位 |
||
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標記 |
空 |
11 |
||||
偏向鎖 |
線程id |
epoch |
對象分代年齡 |
1 |
01 |
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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時,對象頭中所存儲的信息。
1、偏向鎖
實際環境中,線程在訪問同步塊時,如果沒有其他線程對鎖進行競爭,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是否指向當前線程,如果是,則表明當前是鎖的重入,不需要再獲得鎖,直接執行同步代碼
- 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,根據對象頭的鎖標志位,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來關閉jvm偏向鎖優化,默認直接進入輕量鎖。
2、輕量鎖
訪問同步代碼塊時,先在當前線程的線程棧中創建一個鎖記錄(lock record)區域。
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前線程。
如果是,則說明是鎖的重入現象。執行同步代碼塊
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視器(monitor)來實現的。
線程在執行同步代碼時,需要調用一個monitor.enter指令。執行退出后,調用monitor.exit指令。這里看得出,監視器具有排它性,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,小編會及時回復大家的。在此也非常感謝大家對服務器之家網站的支持!
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