目錄

無鎖

偏向鎖

輕量級鎖

重量級鎖

總結

---

鎖的四種狀態：無鎖、偏向鎖、輕量級鎖和重量級鎖

無鎖

無鎖就是沒有真正意義上的上鎖，所有的線程還是能訪問并修改同一個資源，但是通過算法控制，實現同時只有一個線程修改成功。CAS原理及應用即是無鎖的實現。無鎖無法全面代替有鎖，但無鎖在某些場合下的性能是非常高的。比如，CAS全稱 Compare and Swap（比較與交換），是一種無鎖算法。在不使用鎖的情況下（沒有線程被阻塞），實現多線程的變量同步。CAS算法主要涉及到3個操作數：

①需要進行讀寫操作的值 V

②判斷是否更新的比較值 A

③需要替換值V寫入新的值 B

在最開始將V賦值給A，再進行數據操作生成B，需要更新V之前，比較一下A是否還與V相等，相等說明數據未變化，執行更新操作，不相等，則更新不能完成。

偏向鎖

偏向鎖是指一段同步代碼一直只被一個線程所訪問，那么該線程會自動獲取鎖，降低獲取鎖的成本。例如：家里只有一個碗，但也只有我一個人需要一個碗吃飯，所以不存在爭搶，這就是偏向鎖。因為在大多數情況下，鎖總都是被同一個線程多次反復獲得，不存在多線程競爭，所以就出現了偏向鎖。目標就是在只有一個線程執行同步代碼塊時能夠提高性能。

偏向鎖只有遇到其他線程嘗試競爭偏向鎖時，持有偏向鎖的線程才會釋放鎖，線程不會主動釋放偏向鎖。例如：我家還是只有一個碗，當我朋友來我家和我一起吃飯，這時候就有兩個人，只有這一個碗吃飯，偏向鎖升級。

偏向鎖的撤銷，需要等待全局安全點（在這個時間點上沒有字節碼正在執行），它會首先暫停擁有偏向鎖的線程，判斷鎖對象是否處于被鎖定狀態。撤銷偏向鎖后恢復到輕量級鎖（標志位為“00”）的狀態。 當進入偏向鎖的時候 先進行線程id判斷，如果是同一個線程，那不會進行鎖的升級，如果線程的id不同那么會 進行線程的競爭，這時候會進行鎖升級；

輕量級鎖

是指當鎖是偏向鎖的時候，被另外的線程所訪問，偏向鎖就會升級為輕量級鎖，其他線程會通過自旋的形式嘗試獲取鎖，不會阻塞，從而提高性能。如果這個更新動作成功了，那么這個線程就擁有了該對象的鎖，并且對象Mark Word的鎖標志位設置為“00”，表示此對象處于輕量級鎖定狀態。如果輕量級鎖的更新操作失敗了，虛擬機首先會檢查對象的Mark Word是否指向當前線程的棧幀，如果是就說明當前線程已經擁有了這個對象的鎖，那就可以直接進入同步塊繼續執行，否則說明多個線程競爭鎖。若當前只有一個等待線程，則該線程通過自旋進行等待。但是當自旋超過一定的次數，或者一個線程在持有鎖，一個在自旋，又有第三個來訪時，輕量級鎖升級為重量級鎖。

重量級鎖

當我和女朋友都很餓的時候，我女朋友覺得我吃的太慢了，不想等我吃完，這時候就會去爭搶這唯一的一個碗先吃飯，這是重量級鎖狀態。升級為重量級鎖時，鎖標志的狀態值變為“10”，此時Mark Word中存儲的是指向重量級鎖的指針，此時等待鎖的線程都會進入阻塞狀態。

這里只有如果深入了解 會涉及到 用戶態（輕量級問題）和內核態（重量級問題、操作系統）的問題！！！

總結

整體的鎖狀態升級流程是：無鎖-> 偏向鎖 -> 輕量級鎖 -> 重量級鎖。鎖狀態的改變是根據競爭激烈程度進行的，在幾乎無競爭的條件下，會使用偏向鎖，在輕度競爭的條件下，會由偏向鎖升級為輕量級鎖， 在重度競爭的情況下，會升級到重量級鎖。

• 偏向鎖通過對比Mark Word 解決加鎖問題，避免執行CAS操作。
• 輕量級鎖是通過CAS操作和自旋來解決加鎖問題，避免線程阻塞和喚醒帶來的性能影響。
• 重量級鎖是將除擁有鎖的線程之外的線程全部阻塞。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Java并发—锁的四种状态的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。