synchronized 锁升级过程

Posted 2021-06-06 java叶新东老师

synchronized 在jdk 1.6以前(不包括1.6)是一把很重的锁，每次使用锁的时候都是直接向操作系统请求的，所以效率低，且占资源，所以在jdk1.6以后，加入了锁升级的功能，

 

锁升级过程

单线程的时候用偏向锁就够了，如果有两个线程了，会升级成轻量级锁（自旋锁、cas），如果线程很多的情况下，就会再次升级为重量级锁；

 

偏向锁

   首先，偏向锁不是一把锁，而是一个标签，一个标识符，特别轻的一把锁，比轻量级锁还轻，轻到什么程度呢？就是无锁；可见这有多轻；偏向锁的概念就是偏向某个线程，使某个线程优先使用；

    在大多数情况下，我们运行程序的时候都是只有一个线程的，当我们运行了只有一个线程的synchronized方法之后，这个主线程默认就是偏向锁了；接下来呢我往这个线程里面加个一个同步代码块synchronized ，因为我只有一个线程就没必要再去向系统申请重量级锁了，我就用目前这把偏向锁就够了，因为申请偏向锁会耗费比较大的资源，你得先向操作系统申请：“我要一把锁”，操作系统会判断：“目前有没有可用的锁资源”，有的话就会给你一把；这个会过程比较耗资源；

 

1、偏向锁升级到轻量级锁的过程 (只要有另一个竞争线程就升级)

偏向锁的时候只有一个线程，当有别的线程进行竞争的时候，首先会在每个线程里都生成自己独立的一个LockRecord（锁记录，简称LR），抢线程的时候使用cas的方式将LR的指针更新到markword里面，成功刷进去了则表示抢到了锁，没抢到的会一直在那自旋。直到抢到锁为止！

 

 

2、轻量级锁升级到重量级锁过程

轻量级锁有一个很大的缺点，因为自旋锁是要占用cpu资源的；一个线程在占用锁资源的时候。其他线程就会一直自旋在那等，如果有一万个线程在那等的话。就会有一万个自旋，这得多耗cpu呀，是吧？所以线程数量过多的时候用自旋就不合适了！所以自旋到达一定条件就会升级成重量级锁，升级到重量级锁有以下条件：

1. 老版本：2个条件
   • 第一个条件，自旋次数超过10次时直接升级为重量级，就是转圈赚了10次后直接升级重量级锁，jvm有个参数 preSpinLock，默认是10次，可以自己设置
   • 第二个条件，如果自旋线程的数量超过了cpu的二分之一，也会直接升级为重量级锁；比如你的cpu锁核数是8个，但是有5个线程在那自旋等着占锁使用，8的二分之一是4，5个线程明显已经超过了4，所以这时候直接升级为重量级锁；
2. 新版本：Adaptive CAS （自适应自旋），让hotSpot自己决定自旋几次在升级为重量级锁，就相当于自动化了；也就不用我们去管了。所以以后jvm调优就不需要调整自旋次数的参数；因为内部情况怎样只有jvm自己知道；