浅谈Java锁
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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了浅谈Java锁相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
每当遇到Java面试,“锁”是个必然会被提到的东西。那么,在面试中,谈“锁”都会谈论些什么呢,诸位看官又是否对“锁”有足够的了解?
本文旨在剖析锁的底层原理,以及锁的应用场景。
一、Synchronized
1、一道面试题
同一个对象在A、B两个线程中分别访问该对象的两个同步方法writer和reader,是否会产生互斥?
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答案:会。因为synchronized修饰的是方法,锁是对象锁
,默认当前的对象作为锁的对象。只有当A释放锁之后,B才会获得对象的锁。
(1)如果是换成是不同对象呢?
不会互斥,因为锁的是对象
,而不是方法
。
(2)如果writer、reader方法加上static修饰,两个线程中,类直接调用两个方法呢?
会互斥,因为锁的是Class对象。
(3)如果writer方法用static修饰,reader方法不用呢?
不会互斥。因为一个是对象锁,一个是Class对象锁,锁的类型不同。
synchronized修饰位置与锁的关系:
- 同步方法 —— 对象锁,当前实例对象
- 静态同步方法 —— 类对象锁,当前对象的Class对象
- 同步方法块 —— 对象锁,synchonized括号里配置的对象
二、锁的底层实现
思考几个问题
- 对象锁、Class对象锁时如何实现的
- 为什么要这么设计,只设计一个对象锁或Class对象锁,有什么不好?
1、反编译
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使用javac
和javap -verbose
命令,反编译
上述代码
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同步代码块:使用monitorenter和monitorexit指令实现,通过监听器对象去获得锁
和释放锁
。
同步方法、静态同步方法:使用修饰符ACC_SYNCHRONIZED
实现。
三、锁的形式
JDK1.6之前,synchronized只有传统锁机制。
JDK1.6引入两种新的锁类型:偏向锁和轻量级锁。引入的目的是解决,没有多线程竞争或基本没有竞争的情况下,使用传统锁带来的性能问题。
锁的四种状态:无锁状态、偏向锁状态、轻量级锁状态、重量级锁状态。锁可以升级,不能降级。
1、对象头
要了解锁的机制,首先要了解对象头。
Java对象头中的Mark Word默认存储对象的HashCode、分代年龄和锁标记位。
Java对象头的存储结构如下:
锁状态 | 25bit | 4bit | 1bit是否是偏向锁 | 2bit锁标志位 |
---|---|---|---|---|
无锁状态 | 对象的hashCode | 对象的分代年龄 | 0 | 01 |
Mark Word的状态变化:
锁状态 | 30bit | 2bit |
---|---|---|
轻量级锁 | 指向栈中锁记录的指针 | 锁标志位00 |
重量级锁 | 指向互斥量的指针 | 锁标志位10 |
锁状态 | 23bit | 3bit | 3bit | 1bit | 2bit |
---|---|---|---|---|---|
偏向锁 | 线程ID | Epoch | 对象分代年龄 | 1 | 01 |
2、偏向锁
因大多数情况,锁不存在多线程竞争,且总由同一个线程多次获得。为使获得锁的代价更低而引入。
3、轻量级锁
参考文档
以上是关于浅谈Java锁的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章