1.偏向锁
HotSpot 作者经过研究实践发现,在大多数情况下,锁不存在多线程竞争,总是由同一线程多次获得的,为了让线程获得锁的代价更低,于是就引进了偏向锁。
偏向锁(Biased Locking)指的是,它会偏向于第一个访问锁的线程,如果在运行过程中,同步锁只有一个线程访问,不存在多线程争用的情况,则线程是不需要触发同步的,这种情况下会给线程加一个偏向锁。
偏向锁执行流程
当一个线程访问同步代码块并获取锁时,会在对象头的 Mark Word 里存储锁偏向的线程 ID,在线程进入和退出同步块时不再通过 CAS 操作来加锁和解锁,而是检测 Mark Word 里是否存储着指向当前线程的偏向锁,如果 Mark Word 中的线程 ID 和访问的线程 ID 一致,则可以直接进入同步块进行代码执行,如果线程 ID 不同,则使用 CAS 尝试获取锁,如果获取成功则进入同步块执行代码,否则会将锁的状态升级为轻量级锁。
偏向锁的优点
偏向锁是为了在无多线程竞争的情况下,尽量减少不必要的锁切换而设计的,因为锁的获取及释放要依赖多次 CAS 原子指令,而偏向锁只需要在置换线程 ID 的时候执行一次 CAS 原子指令即可。
Mark Word 扩展知识:内存布局
在 HotSpot 虚拟机中,对象在内存中存储的布局可以分为以下 3 个区域:
- 对象头(Header)
- 实例数据(Instance Data)
- 对齐填充(Padding)
对象头中又包含了:
- Mark Word(标记字段):我们的偏向锁信息就是存储在此区域的。
- Klass Pointer(Class 对象指针)
对象在内存中的布局如下:
在 JDK 1.6 中默认是开启偏向锁的,可以通过“-XX:-UseBiasedLocking=false”命令来禁用偏向锁。