轻量级锁

2017-12-11 本文已影响0人水欣

轻量级锁加锁
线程在执行同步块之前，JVM 会先在当前线程的栈帧中创建用于存储锁记录的空间，并将对象头中的 Mark Word 复制到锁记录中，官方称为 Displaced Mark Word。然后线程尝试使用 CAS 将对象头中的 Mark Word 替换为指向锁记录的指针。如果成功，当前线程获得锁，如果失败，表示其他线程竞争锁，当前线程便尝试使用自旋来获取锁。
轻量级锁解锁
轻量级解锁时，会使用原子的 CAS 操作将 Displaced Mark Word 替换回对象头，如果成功，则表示没有竞争发生。如果失败，表示当前锁存在竞争，锁就会膨胀成重量级锁。下乳是两个线程同时竞争锁，导致锁膨胀的流程图。

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因为自旋会消耗 CPU，为了避免无用的自旋（比如获得锁的线程被阻塞住了），一旦线程升级成重量级锁，就不会再恢复到轻量级锁状态。当锁处于这个状态下，其他线程尝试获取锁，都会被阻塞住，当持有锁的线程释放锁之后会唤醒这些线程，被唤醒的线程会进行新一轮的夺锁之争。
锁的优缺点对比

锁	优点	缺点	使用场景
偏向锁	加锁和解锁不需要额外的消耗，和执行非同步方法相比仅存在纳秒级的差距	如果线程间存在锁竞争，会带来额外的锁撤销的消耗	适用于只有一个线程访问同步块场景
轻量级锁	竞争的线程不会阻塞，提高了线程的相应速度	如果始终得不到锁竞争的线程，使用自旋会消耗CPU	追求相应时间，同步块执行的速度非常快
重量级锁	线程竞争不使用自旋，不会消耗CPU	线程阻塞，响应时间缓慢	追求吞吐量，同步块执行时间较长。