java鎖機制

鎖實現互斥同步

同步是指多個線程併發訪問共享數據時，保證同一時刻只有一個線程使用

 

java中，最近簡單互斥鎖實現使用synchronized關鍵字

synchronized關鍵字進過編譯後，會在代碼塊先後生成一個monitor enter指令

以及多個monitor exit。保證異常狀況下，能正常退出方法塊

 

同時java中的ReentrantLock類也提供了同步功能，可是他同時還提供了不少高級功能例如：

等待可中斷，可實現公平鎖，以及鎖綁定多個條件，鎖過時

 

公平鎖：按照申請鎖的時間順序依次獲取鎖

synchronzied:非公平鎖  ReentrantLock：默認非公平鎖，可配置公平鎖

 

建議：jdk1.6之後優先考慮使用synchronzied實現互斥同步

 

非阻塞同步

互斥同步會進行線程阻塞和喚醒，同時帶來性能問題，被稱爲阻塞同步（悲觀併發策略）

數據共享產生爭用，產生衝突，採起補償措施，不把線程掛起，被稱爲非阻塞同步（樂觀併發策略）

非阻塞同步實現CAS,CAS指令執行時，只有內存地址值等於舊預期值時，處理纔會將內存地址值更新

缺點:會出現ABA問題，java提供了AtomicStampedReference經過版本控制變量值，來保證CAS的正確性。

若是出現ABA問題，傳統互斥鎖性能可能比原子類性能更好

 

無同步方案

ThreadLocal:線程本地存儲，保證變量的可見性，再同一個線程中，是一種無鎖化實現。

使用場景：springmvc中單例模式下，保證高併發線程安全。

 

重量級鎖

重量級鎖會阻塞加鎖失敗的線程，在目標鎖被釋放後，從新喚醒進程

java線程的阻塞和喚醒，是由操做系統來完成的，涉及用戶態與內核態切換，開銷很是大

爲了不昂貴的阻塞和喚醒，java引入自適應自旋，其實實質在處理器中空跑一段時間，等待鎖釋放

 

輕量級鎖

輕量級鎖，jdk1.6引入經過CAS操做，當前比較對象鎖字段的值是否爲當前鎖記錄的地址，若是成功該線程獲取到對象。

CAS不成功，檢查鎖對象是否指向當前的棧幀

若是是jvm會清除鎖，進入該同步塊，不然證實鎖被其餘線程持有，超過2個爭用該鎖會被膨脹爲重量級鎖

 

偏向鎖

偏向鎖是在在無競爭狀況下，去除同步和CAS操做，偏向得到他的第一個線程

jdk1.6開始默認，經過-XX:+UseBaisedLocking設置

鎖類型的變化過程以下圖：