synchronized 优化手段之锁膨胀机制!(2)

简介: synchronized 优化手段之锁膨胀机制!(2)

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:


  1. 对象头(Header)


  1. 实例数据(Instance Data)


  1. 对齐填充(Padding)


对象头中又包含了:


  1. Mark Word(标记字段):我们的偏向锁信息就是存储在此区域的


  1. Klass Pointer(Class 对象指针)


对象在内存中的布局如下:


微信图片_20220120205505.jpg


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。

相关文章
|
7月前
|
存储 监控 安全
解锁ThreadLocal的问题集:如何规避多线程中的坑
解锁ThreadLocal的问题集:如何规避多线程中的坑
347 0
|
3月前
|
安全 Java API
Java线程池原理与锁机制分析
综上所述,Java线程池和锁机制是并发编程中极其重要的两个部分。线程池主要用于管理线程的生命周期和执行并发任务,而锁机制则用于保障线程安全和防止数据的并发错误。它们深入地结合在一起,成为Java高效并发编程实践中的关键要素。
33 0
|
5月前
|
算法 Java 编译器
多线程线程安全问题之系统层面的锁优化有哪些常见的策略
多线程线程安全问题之系统层面的锁优化有哪些常见的策略
|
6月前
|
安全 Java 程序员
Java并发编程中的锁机制与优化策略
【6月更文挑战第17天】在Java并发编程的世界中,锁是维护数据一致性和线程安全的关键。本文将深入探讨Java中的锁机制,包括内置锁、显式锁以及读写锁的原理和使用场景。我们将通过实际案例分析锁的优化策略,如减少锁粒度、使用并发容器以及避免死锁的技巧,旨在帮助开发者提升多线程程序的性能和可靠性。
|
6月前
|
安全 Java 调度
Java并发编程:优化多线程应用的性能与安全性
在当今软件开发中,多线程编程已成为不可或缺的一部分,尤其在Java应用程序中更是如此。本文探讨了Java中多线程编程的关键挑战和解决方案,重点介绍了如何通过合理的并发控制和优化策略来提升应用程序的性能和安全性,以及避免常见的并发问题。
66 1
|
7月前
|
安全 Java 编译器
Java并发编程中的锁优化策略
【5月更文挑战第30天】 在多线程环境下,确保数据的一致性和程序的正确性是至关重要的。Java提供了多种锁机制来管理并发,但不当使用可能导致性能瓶颈或死锁。本文将深入探讨Java中锁的优化策略,包括锁粗化、锁消除、锁降级以及读写锁的使用,以提升并发程序的性能和响应能力。通过实例分析,我们将了解如何在不同场景下选择和应用这些策略,从而在保证线程安全的同时,最小化锁带来的开销。
|
6月前
|
算法 Java 开发者
深入理解死锁的原因、表现形式以及解决方法,对于提高Java并发编程的效率和安全性具有重要意义
【6月更文挑战第10天】本文探讨了Java并发编程中的死锁问题,包括死锁的基本概念、产生原因和解决策略。死锁是因线程间争夺资源导致的互相等待现象,常由互斥、请求与保持、非剥夺和循环等待条件引起。常见死锁场景包括资源请求顺序不一致、循环等待等。解决死锁的方法包括避免嵌套锁、设置锁获取超时、规定锁顺序、检测与恢复死锁,以及使用高级并发工具。理解并防止死锁有助于提升Java并发编程的效率和系统稳定性。
415 0
|
Java 编译器 调度
锁的优化过程
锁的优化过程
|
存储 缓存 Java
原来规避重排序是为了保障可见性
导致可见性的原因有很多,如: 1. 为了提升性能而实施的编译期重排序。 2. 数据在寄存器中。 3. cpu缓存的更改未同步到主内存中 或 内存中的更改未同步到cpu缓存(运行期重排序)。
149 0
|
存储 设计模式 Java
对内存可见性造成影响的代码
我们在开发过程中,是不是频繁的写一些System.out.println()来验证程序的执行?切记在正式环境将打印语句去除!
113 2
对内存可见性造成影响的代码