JUC学习笔记——共享模型之管程( 七 ) _生活百科

如果是自己执行了 synchronized 锁重入，那么再添加一条 Lock Record 作为重入的计数

此外最后的cas恢复操作也不是都成功的：

成功，则解锁成功
失败，说明轻量级锁进行了锁膨胀或已经升级为重量级锁，进入重量级锁解锁流程

我们给出锁重入时的展示图：

文章插图
锁膨胀我们首先简单介绍一下锁膨胀：

如果在尝试加轻量级锁的过程中，CAS 操作无法成功，这时一种情况就是有其它线程为此对象加上了轻量级锁（有竞争）
这时需要进行锁膨胀，将轻量级锁变为重量级锁。

我们给出部分内容展示：

当 Thread-1 进行轻量级加锁时，Thread-0 已经对该对象加了轻量级锁

文章插图

这时 Thread-1 加轻量级锁失败，进入锁膨胀流程
即为 Object 对象申请 Monitor 锁，让 Object 指向重量级锁地址，然后自己进入 Monitor 的 EntryList BLOCKED

文章插图

当 Thread-0 退出同步块解锁时，使用 cas 将 Mark Word 的值恢复给对象头，失败。
这时会进入重量级解锁流程，即按照 Monitor 地址找到 Monitor 对象，设置 Owner 为 null，唤醒 EntryList 中 BLOCKED 线程

自旋优化我们同样先来介绍一下自旋优化：

重量级锁竞争的时候，还可以使用自旋来进行优化
如果当前线程自旋成功（即这时候持锁线程已经退出了同步块，释放了锁），这时当前线程就可以避免阻塞。

我们给出自旋成功的案例：
线程1 (core 1上)对象Mark线程2 ( core 2上)-10（重量锁）-访问同步块，获取monitor10（重量锁）重量锁指针-成功（加锁）10（重量锁）重量锁指针-执行同步块10（重量锁）重量锁指针-执行同步块10(重量锁）重量锁指针访问同步块，获取 monitor执行同步块10（重量锁）重量锁指针自旋重试执行完毕10（重量锁）重量锁指针自旋重试成功（解锁）01（无锁）自旋重试-10（重量锁）重量锁指针成功（加锁)-10（重量锁）重量锁指针执行同步块-......我们也给出自旋失败的案例：
线程1 ( core 1上)对象Mark线程2( core 2上)-10（重量锁）-访问同步块，获取monitor10（重量锁）重量锁指针-成功（加锁)10（重量锁）重量锁指针-执行同步块10（重量锁）重量锁指针-执行同步块10（重量锁）重量锁指针访问同步块，获取monitor执行同步块10（重量锁）重量锁指针自旋重试执行同步块10（重量锁）重量锁指针自旋重试执行同步块10（重量锁）重量锁指针自旋重试执行同步块10（重量锁）重量锁指针阻塞-......我们针对自旋添加一些注意信息：

Java 7 之后不能控制是否开启自旋功能
自旋会占用 CPU 时间，单核 CPU 自旋就是浪费，多核 CPU 自旋才能发挥优势。
在 Java 6 之后自旋锁是自适应的，比如对象刚刚的一次自旋操作成功过，那么认为这次自旋成功的可能性会高，就多自旋几次
在 Java 6 之后自旋锁是自适应的，比如对象刚刚的一次自旋操作失败，那么就认为这次自旋成功的可能性会低，少自旋甚至不自旋

偏向锁我们再来介绍一下偏向锁：

轻量级锁在没有竞争时（就自己这个线程），每次重入仍然需要执行 CAS 操作。
偏向锁：只有第一次使用 CAS 将线程 ID 设置到对象的 Mark Word 头,之后发现这个线程ID是自己的表示没有竞争，不用重新 CAS 。
以后只要不发生竞争，这个对象就归该线程所有

我们给出一个简单实例：

// 下述三个操作完全不具有时间冲突 ， 相当于全由m1来管辖 ， 这时m1使用会进行cas更换，后续m2，m3均不会进行cas切换static final Object obj = new Object();public static void m1() {synchronized( obj ) {// 同步块 Am2();}}public static void m2() {synchronized( obj ) {// 同步块 Bm3();}}public static void m3() {synchronized( obj ) {// 同步块 C}}

我们给出简单示例图：
graph LRsubgraph 偏向锁t5("m1内调用synchronized(obj)")t6("m2内调用synchronized(obj)")t7("m2内调用synchronized(obj)")t8(对象)t5 -.用ThreadID替换MarkWord.-> t8t6 -.检查ThreadID是否是自己.-> t8t7 -.检查ThreadID是否是自己.-> t8endsubgraph 轻量级锁t1("m1内调用synchronized(obj)")t2("m2内调用synchronized(obj)")t3("m2内调用synchronized(obj)")t1 -.生成锁记录.-> t1t2 -.生成锁记录.-> t2t3 -.生成锁记录.-> t3t4(对象)t1 -.用锁记录替换markword.-> t4t2 -.用锁记录替换markword.-> t4t3 -.用锁记录替换markword.-> t4end偏向状态