五、synchronized

Posted 2023-04-09

参考技术A synchronized在jdk1.5前只有重量级锁，开销较大。为了应对低竞争的场景在jdk1.5增加了偏向锁和轻量级锁。对象的锁状态通过对象头里的markword标识。

1）场景：在一个时刻只有一个线程请求锁，没有竞争；
2）关键参数：
-XX:+UseBiasedLocking # 是否开启偏向锁，jdk1.6以后默认开启
-XX:BiasedLockingStartupDelay=4000 # 偏向锁延迟启动时间，
-XX:BiasedLockingDecayTime=25000 # 重置撤销次数的时间阈值
-XX:BiasedLockingBulkRevokeThreshold=40 # 偏向锁批量撤销阈值
-XX:BiasedLockingBulkRebiasThreshold=20 # 偏向锁批量重偏向阈值

Note:

3）实现原理：markword标识出偏向锁状态，且保存当前持有锁的线程ID。然后在其线程栈上隐式保存递归次数。

4）优点：在无竞争的情况下开销较小，包括cpu（无须切换上下文和线程调度）和内存（无须分配管程对象）开销。
5）缺点：锁撤销开销较大，需要挂起锁定线程，遍历其线程栈，修改锁记录。甚至比轻量级锁和重量级锁的开销还大。目前HotSpot使用安全点的STW和启发式撤销方法，减少撤销次数，提高性能。
6）可重偏向的条件

Note1: 当类元数据中的epoch与类对象的对象头中的epoch值相等时，表示当前偏向锁有效；否则该偏向锁失效，可重偏向；通过引入epoch减小了重偏向的开销；

Note2：在调用hashcode时会撤销偏向锁来还原hashcode的占位；
Note3: 调用wait,notify会膨胀为重量级锁。触发管程对象分配和初始化；

1）场景：在一段时间内请求的锁的线程较少，且持有锁的线程执行时间短，持有锁的时间短，其他等待线程在有限的自旋等待期可以得到锁。
2）实现结构——栈上锁记录

3）锁升级过程

Note1: 调用wait,notify会膨胀为重量级锁。触发管程对象分配和初始化；

1）管程对象——monitor
通过对象关联的管程对象实现线程阻塞，唤醒机制。其主要依赖操作系统级的互斥量来实现。
2）WaitSet,EntrySet

3）优点：
在多线程并发激烈的情况下性能表现好，让未获得锁的线程让出时间片和cpu使用权，减少资源消耗。

ReentrantLock优点：

Java Thread系列synchronized

Java Thread系列（五）synchronized

synchronized锁重入

关键字 synchronized 拥有锁重入的功能，也就是在使用 synchronized 时，当线程等到一个对象的锁后，再次请求此对象时可以再次得到该对象的锁。出现异常时释放锁。

synchronized异常

synchronized代码块

使用 synchronized 声明的方法在某些情况下是有弊端的，比如A线程调用同步的方法执行一个很长时间的任务，那么B线程就必须等待比较长的时间才能执行，这样的情况下可以使用 synchronized 代码块去优化代码执行时间，也就是通常所说的减小锁的粒度。

synchronized代码块案例 【com.herolei._1_2sync.ObjectLock】

synchronized对常量加锁的问题 【com.herolei._1_2sync.StringLock】

注意：锁对象发生改变问题，当使用一个对象进行加锁的操作，要注意对象本身发生改变的时候，那么持有的锁就不同。

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每天用心记录一点点。内容也许不重要，但习惯很重要！