并发编程（三）--synchronized

并发编程（三）--synchronized

并发编程（三）--synchronized

• • synchronized原理详解
  • synchronized底层原理
  • 锁的膨胀升级过程

synchronized原理详解

synchronized 内置锁是对象锁（锁的是对象而非引用），作用粒度是对象，可以用来实现对临界的同步互斥访问，是可重入的。
加锁方式：
1.同步实例方法，锁是当前实例对象

public class Testcase {
    public synchronized void test(){};
}

2.同步类方法，锁是当前类对象

public class Testcase {
    static  synchronized void test(){};
}

3.同步代码块，锁是括号里的对象

public class Testcase {
    static   void test(){
        Object obj=new Object();
        synchronized (obj){
            System.out.println("锁");
        }
    };
}

synchronized底层原理

synchronized是基于jvm内置锁的实现，通过内部对象Monitor（监视器锁）实现，基于进入与退出Monitor对象实现方法与代码块同步，监视器锁的实现依赖底层 *** 作系统的Mutex lock(互斥锁)实现，他是一个重量级锁性能较低。
jvm内置锁在1.5版本之后做出了重大的优化，如锁粗化，锁消除，轻量级锁，偏向锁，适应自旋等技术减少锁 *** 作的开销，内置锁的并发性能已经基本与Lock持平。
synchronized关键字被编译成字节码后会被翻译成monitorenter 和 monitorexit 两条指令分别在同步块逻辑代码的起始位置与结束位置。

每个同步对象都有一个自己的Monitor（监视器锁），加锁过程如下图所示

锁的膨胀升级过程

锁的状态分为四种，无锁状态，偏向锁，轻量级锁和重量级锁。随着锁的竞争，锁可以从偏向锁升级到轻量级锁，再升级到重量级锁，但是锁的升级是单向的，只能从低到高升级，不会出现锁的降级。

1. 偏向锁：它是一种针对加锁 *** 作的优化手段，核心思想是，如果一个线程获得了锁，那么锁就进入偏向模式，当这个线程再次请求锁时，无需做任何同步 *** 作，即获取锁的过程，这样就省去了大量有关锁申请的 *** 作，从而提供程序的性能。
2. 轻量级锁：轻量级锁能够提供提升程序性能的依据是“对绝大部分的锁，在整个同步周期内都不存在竞争”，轻量级锁所适应的场景是线程交替执行同步块的场合，如果存在同一时间访问同一锁的场景，就会导致轻量级膨胀成重量级锁。
3. 自旋锁：假设在不久将来，当前线程可以获得锁，因此虚拟机会让当前想要获取锁的线程做几个空循环，一般不会太久，可能是50个循环或100循环在经过若干次循环后，如果得到锁，就顺利进入临界区，如果不能获得锁就升级为重量级锁。
4. 锁消除：消除锁是虚拟机另一种锁的优化，这种优化更彻底，java虚拟机在第一次编译代码时，通过对运行上下文的扫描，去除不可能存在共享资源竞争的锁。