Juc20_Synchronized锁升级、无锁、偏向锁、轻量级锁、重量级锁、锁消除、锁粗化（一）

2022-01-08 129

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简介： ①. Synchronized的性能变化②. 无锁

①. Synchronized的性能变化

①. java5以前,只有Synchronized,这个是操作系统级别的重量级操作,重量级锁,假如锁的竞争比较激烈的话,性能下降

②. 在Java早期版本中,synchronized属于重量级锁,效率低下,因为监视器锁(monitor)是依赖于底层的操作系统的Mutex Lock来实现的,挂起线程和恢复线程都需要转入内核态去完成,阻塞或唤醒一个Java线程需要操作系统切换CPU状态来完成,这种状态切换需要耗费处理器时间,如果同步代码块中内容过于简单,这种切换的时间可能比用户代码执行的时间还长”,时间成本相对较高,这也是为什么早期的synchronized效率低的原因

Java 6之后,为了减少获得锁和释放锁所带来的性能消耗,引入了轻量级锁和偏向锁

③. 为什么每一个对象都可以成为一个锁?

Java对象是天生的Monitor,每一个Java对象都有成为Monitor的潜质,因为在Java的设计中 ,每一个Java对象自打娘胎里出来就带了一把看不见的锁,它叫做内部锁或者Monitor锁。

Monitor的本质是依赖于底层操作系统的Mutex Lock实现,操作系统实现线程之间的切换需要从用户态到内核态的转换,成本非常高

微信图片_20220108145001.png

④. Mutex Lock

Monitor是在jvm底层实现的,底层代码是c++。本质是依赖于底层操作系统的Mutex Lock实现,操作系统实现线程之间的切换需要从用户态到内核态的转换,状态转换需要耗费很多的处理器时间成本非常高。所以synchronized是Java语言中的一个重量级操作。

⑤. Java 6之后,为了减少获得锁和释放锁所带来的性能消耗,引入了轻量级锁和偏向锁,需要有个逐步升级的过程,别一开始就捅到重量级锁

⑥. synchronized锁:由对象头中的Mark Word根据锁标志位的不同而被复用及锁升级策略

微信图片_20220108145024.png

②. 无锁

①. 代码展示

public class MyObject{
    public static void main(String[] args){
        Object o = new Object();
        System.out.println("10进制hash码:"+o.hashCode());
        System.out.println("16进制hash码:"+Integer.toHexString(o.hashCode()));
        System.out.println("2进制hash码:"+Integer.toBinaryString(o.hashCode()));
        System.out.println( ClassLayout.parseInstance(o).toPrintable());
    }
}

<!--
   JAVA object layout
   官网:http://openjdk.java.net/projects/code-tools/jol/
   定位:分析对象在JVM的大小和分布
   -->
<dependency>
   <groupId>org.openjdk.jol</groupId>
   <artifactId>jol-core</artifactId>
   <version>0.9</version>
</dependency>