偏向锁和轻量级锁都是Java虚拟机(JVM)中用于优化同步性能的锁机制,它们在不同的场景下各有优劣,因此无法一概而论哪个更常用。以下是对两者的详细比较,以及它们在不同场景下的适用性:
一、偏向锁
实现原理:
- 偏向锁是JDK 6引入的一种锁优化机制。
- 它会在无竞争的情况下,把整个同步都消除掉,甚至不进行CAS操作。
- 偏向锁会偏向于第一个获得它的线程,如果接下来的执行过程中,该锁一直没有被其他线程获取,则持有偏向锁的线程将永远不需要再进行同步。
适用场景:
- 偏向锁适合在锁竞争不激烈、大多数锁总是被同一个线程持有的情况下使用。
- 在这种情况下,偏向锁能够显著减少同步的开销,提高程序的运行性能。
性能特点:
- 偏向锁的优点在于,它把整个同步都消除了,甚至不进行CAS操作,因此在无竞争的情况下性能最优。
- 但是,如果程序中大多数的锁都总是被多个不同的线程访问,那么偏向锁就会频繁地撤销和恢复,增加了额外的开销。
二、轻量级锁
实现原理:
- 轻量级锁也是JDK 6引入的一种锁优化机制。
- 当锁是偏向锁时,如果被另一个线程所访问,偏向锁就会升级为轻量级锁。
- 轻量级锁通过CAS操作来尝试获取锁,如果失败,则通过自旋的方式来等待锁释放。
适用场景:
- 轻量级锁适合在线程竞争不激烈、锁占用时间较短的情况下使用。
- 在这种情况下,轻量级锁能够通过CAS操作和自旋来避免线程的阻塞和上下文切换,从而提高程序的并发性能。
性能特点:
- 轻量级锁的优点在于,它能够在无竞争的情况下通过CAS操作成功避免使用互斥量的开销。
- 但是,如果存在竞争,除了互斥量本身的开销外,还额外产生了CAS操作的开销。因此,在有竞争的情况下,轻量级锁的性能可能会低于传统的重量级锁。不过,由于轻量级锁能够避免线程的阻塞和上下文切换,因此在某些场景下仍然优于重量级锁。
三、哪个更常用?
偏向锁和轻量级锁的选择取决于具体的业务场景和需求。在锁竞争不激烈、大多数锁总是被同一个线程持有的情况下,偏向锁能够显著减少同步的开销,因此更常用。然而,在线程竞争较激烈、锁占用时间较短的情况下,轻量级锁通过CAS操作和自旋来避免线程的阻塞和上下文切换,从而提高程序的并发性能,因此也可能成为更合适的选择。
总的来说,JVM会根据实际的运行情况和锁的竞争情况来动态地选择使用哪种锁机制。在大多数情况下,JVM能够做出最优的选择,以最大化程序的性能和吞吐量。因此,开发者通常不需要手动干预锁的选择过程,而是应该关注代码的逻辑和性能需求,以及合理地使用同步机制来确保程序的正确性和并发性能。