Java并发机制(-synchronized的实现原理与应用)

1 synchronized的实现原理与应用

1.1 偏向锁和轻量级锁以及锁的存储结构和升级过程

1.1.1 实现同步的基础，Java中每一个对象都可以作为锁

a:对于普通同步方法，锁是当前实例对象。

b:对于静态同步 方法，锁是当前类的Class对象。

c:对于同步方法块，锁是synhronized 括号里配置的对象。

1..2 Java对象头：

1..2.1 synchronized 用的锁是存在Java对象头李的。

1.3 锁的升级与对比

为了减少获得锁和释放锁带来的性能消耗，引入了偏向所和轻量级锁。在JavaSE 1.6 中，级别从低到高依次是：无锁状态，偏向锁状态，轻量级锁状态和重量级锁状态。这几个状态会随着竞争情况逐渐升级。锁可以升级丹不能降级。目的是为了提高获得锁和释放锁的效率。

2.1 偏向锁。使用机制：等到竞争出现才释放锁的机制。偏向所在java6和Java7里是默认启用的，如果你确定应用程序里所有的锁通常情况下处于竞争状态，可以通过JVM参数关闭偏向锁，-XX：-UseBiasedLocking=false，那么默认会进入轻量级锁状态。

2.2 轻量级锁

2.2.1 轻量级锁加锁：当前线程便尝试使用自旋来获取锁。

2.2.2 轻量级锁解锁：若果锁存在竞争，锁就会膨胀成重量级锁。因为自旋会消耗cpu，为了避免无用的自旋，比如获得锁的线程被阻塞住了，一旦锁升级为重量级锁，就不会回复到轻量级锁i，当锁处于这个状态下，卡线程视图获得锁时，都会被阻塞住。锁的优缺点对比：

偏向锁：加锁和解锁不需要额外的消耗，和执行非同步方法相比仅存在纳秒级的差距。-优点

如果线程间存在锁竞争，会带来额外的锁撤销的消耗-缺点

适用于只有一个线程访问同步快场景。-使用场

轻量级锁：竞争的线程不会阻塞，提高了程序的响应速度。

如果始终得不到锁竞争的线程，使用自旋会消耗cpu

追求响应时间 同步块执行速度非常快

重量级锁：线程竞争不适用自旋，不会消耗cpu

线程阻塞，响应时间缓慢。

追求吞吐量 同步块执行速度较长