1. 對象內(nèi)部結(jié)構(gòu)

一個對象內(nèi)部結(jié)構(gòu)由對象頭、實例成員以及對齊填充組成。其中對象頭由64位的Mark Word以及元數(shù)據(jù)指針和數(shù)組長度(只有數(shù)組對象才有)組成，其中元數(shù)據(jù)指針指向的是元空間中該對象的類.class。其中Mark Word包括一位偏向狀態(tài)和兩位鎖狀態(tài)標(biāo)志，如下圖。

?

2. 內(nèi)部結(jié)構(gòu)查看

2.1 jor-core插件下載

首先，我們?nèi)aven倉庫下載一個jol-core插件或者在pom.xml中配置一下依賴，我這邊使用的是IDEA2020版，所以下載了2020年的一個版本，如下圖。

?

?

2.2 對象內(nèi)部結(jié)構(gòu)分析

2.2.1 不是數(shù)組對象，而且有填充補(bǔ)齊位。填充補(bǔ)齊位為了湊成8個字節(jié)，64位，方便64位系統(tǒng)尋址。

2.2.2 不是數(shù)組對象，且沒有填充補(bǔ)齊位

2.2.3 數(shù)組對象

?

3. 鎖升級或降級過程的鎖標(biāo)志位

3.1 偏向鎖的啟用和延時

3.1.1 偏向鎖是否啟用，可通過-XX:+UseBiasedLocking開啟偏向鎖以及-XX:-UseBiasedLocking關(guān)閉偏向鎖；偏向鎖啟動延時時間，可通過-XX:BiasedLockingStartupDealy變量設(shè)置時間，ms為單位。通過?java -XX:+PrintFlagsFinal -version | findstr "BiasedLocking" 可查看java關(guān)于偏向鎖的默認(rèn)設(shè)置，如下圖。

3.1.2 啟動偏向鎖，并設(shè)定偏向鎖啟動延遲時間為4s，如下圖。

3.2 偏向鎖升級、膨脹過程(本節(jié)操作都是在開啟偏向鎖，而且延時為0的場景下)

3.2.1 升級為偏向鎖，高位的三位鎖標(biāo)志是101(帶線程id)；釋放鎖不會降級。

3.2.2 升級為輕量級鎖，高位的鎖標(biāo)志是兩位00。如果搶鎖的線程和對象頭內(nèi)偏向鎖記錄的線程不一致時，升級為輕量級鎖；

注意，其它博客提到的這么一句話：如果偏向鎖的那個偏向線程不存在，鎖不升級。經(jīng)過實踐，仍然還是升級為輕量級鎖了！！！

3.2.3 再次搶鎖時，直接從無鎖狀態(tài)變?yōu)檩p量級鎖，然后釋放鎖又降級為無鎖狀態(tài)

3.2.4 只要兩個線程同時爭搶，那么線程直接就升級為重量級鎖，不管原先是什么鎖狀態(tài)；而且釋放鎖后，也不會降級。

這邊需要提一下Lock Record，每一個線程在搶鎖時，都會先在線程的棧幀中創(chuàng)建存儲Lock Record的空間(存儲共享對象的Mark Word的拷貝)；然后每個線程搶鎖時都會嘗試將共享對象的Mark Word指向自己的Lock Record。最終，共享對象的Mark Word會存儲搶鎖成功線程的Lock Record地址；那些搶鎖失敗的線程會CAS自旋一定次數(shù)，如果在指定次數(shù)內(nèi)成功了(默認(rèn)10次)，那么就更改共享對象的Mark Word；如果指定次數(shù)后仍不成功，就將鎖升級為重量級鎖了。

?

附錄

最終出現(xiàn)了一個問題，系統(tǒng)開啟偏向鎖，兩個線程間隔100ms搶鎖后都是偏向鎖，第二個線程搶鎖沒有升級為輕量級鎖；而且兩次對象頭內(nèi)容都一樣，為什么？？？

當(dāng)兩個線程搶鎖的時間間隔改為20ms，鎖升級變化過程又正常了。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的分析对象内部结构，并详解synchronized锁膨胀升级和降级的过程的全部內(nèi)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(wǎng)站內(nèi)容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。