3.5 偏向锁
2020-04-13 本文已影响0人
lsh的学习笔记
引入的原因
经过研究发现,大多数情况
下,锁不仅不存在多线程竞争
,而且总是由同一线程多次获得,为了让线程获得锁的代价更低而引入了偏向锁。
目的
目的是消除数据在无竞争情况
下的同步原语,进一步提高程序的运行性能。
如果说轻量级锁是在无竞争的情况下使用CAS操作去消除同步使用的互斥量,那偏向锁就是在无竞争的情况下把整个同步都消除掉
,连CAS操作都不做了。
原理
“偏”的意思是:这个锁会偏向于第一个获得它
的线程,如果在接下来的执行过程中,该锁没有被其他的线程获取
,则持有偏向锁的线程将永远不需要
再进行同步。
过程
1. 获得偏向锁
当一个线程访问同步块并获取锁时,会在对象头
和栈帧
中的锁记录
里存储锁偏向的线程ID
,以后该线程在进入和退出同步块时不需要进行CAS操作
来加锁和解锁,只需简单地测试一下
对象头的Mark Word里是否存储着指向当前线程的偏向锁。
- 如果测试成功,表示线程
已经获得了锁
。 - 如果测试失败,则需要再测试一下Mark Word中偏向锁的标识是否设置成1(表示当前是偏向锁):
- 如果没有设置,则使用CAS竞争锁;
- 如果设置了,则尝试使用CAS将对象头的偏向锁指向当前线程。
2. 撤销偏向锁
偏向锁使用了一种等到竞争出现才释放锁
的机制,所以当其他线程尝试竞争偏向锁时, 持有偏向锁的线程才会释放锁。
偏向锁的撤销,需要等待全局安全点
(在这个时间点上没有正在执行的字节码)。它会:
- 首先
暂停
拥有偏向锁的线程, - 然后
检查
持有偏向锁的线程是否活着,- 如果线程不处于活动状态,则将对象头设置成
无锁
状态; - 如果线程仍然活着,拥有偏向锁的栈会被执行,遍历偏向对象的锁记录,栈中的锁记录和对象头的Mark Word:
- 要么重新
偏向于其他线程
, - 要么
恢复到无锁
或者标记对象不适合作为偏向锁
,最后唤醒暂停的线程。
- 要么重新
- 如果线程不处于活动状态,则将对象头设置成
使用建议
偏向锁可以提高带有同步但无竞争
的程序性能。它同样是一个带有效益权衡(TradeOff)性质的优化,也就是说,它并不一定总是对程序运行有利。
如果程序中大多数的锁总是被多个不同的线程访问
,那偏向模式就是多余的
。
在具体问题具体分析的前提下,有时候使用参数XX:UseBiasedLocking来禁止偏向锁优化反而可以提升性能。