Java synchronized锁的底层实现概述

Posted 2020-11-02 爱是用心码不要说话

偏向锁

JVM默认开启偏向锁。在对象头中锁标志前一位用来标记偏向锁是否可用。
锁标记01表示偏向锁。

偏向锁释放

获得偏向锁的线程，在对象头中写有线程id，不会主动释放锁：

• 没有其他线程竞争，对象头中始终是获得锁的tid。
• 线程tid2竞争，此时objhead中仍存着tid1。JVM首先安全暂停tid1，判断tid1是否仍处于同步块，如果是，那么需要升级锁；如果不是，说明tid1不需要锁了，objhead中的tid字段置零——释放锁。线程可以再次竞争偏向锁。

偏向锁就是这个意思，偏向已经获取到锁的线程，默认不释放，只有竞争发生时，才有释放锁的可能，如果此时仍然需要锁定，那么竞争失败，可以认定线程竞争比较频繁，因此，需要升级锁。

CAS

CAS是获取锁的关键操作，大概是boolean CAS（objhead.tid,markword,selftid_markword）这样的方法，其中markword是未加锁状态的markword，主要是测试锁标记为01时，objhead是否无锁（tid==0），如果是，则设置自己的tid，表明加锁。
锁的本质是一个状态量，竞争锁的关键点在于检查状态和设置状态是原子完成的。

轻量级锁

自旋5000次

占用锁的线程在同步代码结束后，使用cas释放锁，当有竞争时，此时的锁标记已经被竞争者修改为重量级锁10，cas操作失败，有锁线程继续按照新的锁标记释放锁，此时多线程按照重量级锁竞争。

重量级锁

使用OS的Mutex Lock