鎖優化

若是你不想平庸，就請勿中止前進的腳步。一樣做爲主流的開發語言，Java也沒有中止前進，而是一直在優化進步。更多內容請搜索關注微信公衆號：Different Java

摘要

1. 爲何須要鎖優化
2. 鎖的狀態
3. 偏向鎖
4. 輕量級鎖
5. 鎖升級
6. 鎖消除

1. 爲何須要鎖優化

synchronized Lock在JDK1.6以前效率低下，緣由咱們已經在悲觀鎖中講述過了，所以爲了提升鎖的效率，JVM對其進行了優化。

2. 鎖的狀態

鎖優化的過程也是鎖狀態變動的過程，鎖的狀態目前有如下幾種：

• 無狀態鎖
• 偏向鎖
• 輕量級鎖
• 重量級鎖

鎖的狀態是如何標記的，這就須要藉助Java對象在內存中的存儲格式。Java對象在虛擬機中大體分爲三部分：

• 對象頭
• 實例數據
• 對齊填充

對象頭中存儲對象自身運行時的數據（Mark Word）以及類型指針，而鎖的狀態則保存在Mark Word中。 因爲鎖狀態的不一樣，Mark Word也會不相同。各類鎖狀態下的Mark Word(32位 JVM)以下：

3. 偏向鎖

若是一個線程得到了鎖，那麼鎖就進入偏向模式，此時對象的Mark Word也會進入偏向鎖模式，當該線程再次請求鎖無需執行獲取鎖操做，省去了大量獲取鎖的時間。對於競爭不激烈的場合偏向鎖的提高效果仍是很明顯的，可是競爭激烈的場合建議關閉偏向鎖，能夠使用-XX:-UseBiasedLocking此參數關閉偏向鎖。

偏向鎖的鎖定和撤銷的簡要步驟以下：

4. 輕量級鎖

當偏向鎖失敗時，虛擬機不會當即掛起線程。它會將對象頭部做爲指針，指向持有鎖的線程堆棧內部，來判斷一個線程是否持有對象鎖。若是成功，則能夠進入臨界區，失敗之後會膨脹爲重量級鎖，可是膨脹後，虛擬機還會作最後一次努力優化，那就是自旋鎖。

輕量級鎖膨脹重量級鎖的簡要步驟以下：

5. 自旋鎖

因爲當前線程暫時沒法得到鎖，但什麼時候獲取也是未知的。有可能在幾個CPU時鐘週期後即可獲得鎖，此時虛擬機或進行一次賭注，會讓當前線程作幾個空循環，在通過若干次循環後若是能夠獲得鎖便進入臨界區，若是不能得到鎖，則將線程真正從操做系統層面掛起。

6. 鎖升級

鎖只能升級不能降級，鎖升級的詳細步驟以下：

7. 鎖消除

鎖消除是JVM運行時經過JIT編譯來發現不可能存在共享資源競爭的鎖，而後將其消除（消除的關鍵是要藉助逃逸分析），節省無心義的請求時間。

本期的Java鎖優化就介紹到這，我是shysh95，咱們下期再見！