锁优化
目的:为了在线程之间更高效地共享数据,以及解决争用问题,从而提高程序的执行效率
1、自旋锁与自适应锁
自旋锁:如果物理机器上有一个以上的处理器,能够让两个或以上的线程同时并行执行,可以让后面请求锁的那个线程“稍等一下”,但不放弃处理器的执行时间,看看持有锁的线程是否很快就会释放锁。为了让线程等待,让线程执行一个忙循环(自旋)。
自旋次数的默认值为10次,超过限定次数没有成功获得锁,就应当使用传统的方式去挂起线程。
自适应锁:如果同一个锁对象上,自旋等待刚刚成功获得过锁,并且持有锁的线程正在进行中,虚拟机认为,那么这次自旋就很有可能再次成功,进而他将运行自旋等待持续相对更长时间,对于某个锁,自旋很少成功获得过,那在以后要获取这个锁时将可能省略掉自旋过程,以避免浪费处理器资源。
2、锁消除:对一些代码上要求同步,但是被检测到不可能存在共享数据竞争的锁进行消除。
主要判定依据来源于逃逸分析的数据支持。如果判断在一段代码中,堆上的所有数据都不会逃逸出去从而被其他线程访问到,那就可以把它们当做栈上数据对待,认为它们是线程私有的,同步加锁自然无须进行。
3、锁粗化:如果虚拟机探测到有这样一串零碎的操作都对同一个对象加锁,将会把加锁同步的范围扩展(粗化)到整个操作序列的外部,这样只需加锁一次就可以了。
4、轻量级锁:在没有多线程竞争的前提下,减少传统的重量级锁使用操作系统胡楚靓产生的性能消耗。
HopSpot虚拟机对象头分为两部分,第一部分用于存储对象自身的运行时数据,如哈希码、GC分呆年龄等,官方称它为“Mark Word”,另一部分用于存储指向方法区对象类型数据的指针。对象Mark Word的锁标志位为“00”,表示轻量级锁定,“01”表示未锁定,如果有两个以上的线程争用同一个锁,轻量级锁膨胀为重量级锁,标志变为“10”,Mark Word中存储的就是指向重量级锁(互斥量)的指针。
5、偏向锁:目的消除数据在无竞争情况下的同步原语,进一步提高程序的性能。
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进行同步。