synchronized簡(jiǎn)介

在學(xué)習(xí)知識(shí)前，我們先來(lái)看一個(gè)現(xiàn)象：

public class SynchronizedDemo implements Runnable {private static int count = 0;public static void main(String[] args) {for (int i = 0; i < 10; i++) {Thread thread = new Thread(new SynchronizedDemo());thread.start();}try {Thread.sleep(500);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("result: " + count);}@Overridepublic void run() {for (int i = 0; i < 1000000; i++)count++;} }

開(kāi)啟了10個(gè)線程，每個(gè)線程都累加了1000000次，如果結(jié)果正確的話自然而然總數(shù)就應(yīng)該是10 * 1000000 = 10000000。可就運(yùn)行多次結(jié)果都不是這個(gè)數(shù)，而且每次運(yùn)行結(jié)果都不一樣。這是為什么了？有什么解決方案了？這就是我們今天要聊的事情。

在上一篇博文中我們已經(jīng)了解了java內(nèi)存模型的一些知識(shí)，并且已經(jīng)知道出現(xiàn)線程安全的主要來(lái)源于JMM的設(shè)計(jì)，主要集中在主內(nèi)存和線程的工作內(nèi)存而導(dǎo)致的內(nèi)存可見(jiàn)性問(wèn)題，以及重排序?qū)е碌膯?wèn)題，進(jìn)一步知道了happens-before規(guī)則。線程運(yùn)行時(shí)擁有自己的棧空間，會(huì)在自己的棧空間運(yùn)行，如果多線程間沒(méi)有共享的數(shù)據(jù)也就是說(shuō)多線程間并沒(méi)有協(xié)作完成一件事情，那么，多線程就不能發(fā)揮優(yōu)勢(shì)，不能帶來(lái)巨大的價(jià)值。那么共享數(shù)據(jù)的線程安全問(wèn)題怎樣處理？很自然而然的想法就是每一個(gè)線程依次去讀寫(xiě)這個(gè)共享變量，這樣就不會(huì)有任何數(shù)據(jù)安全的問(wèn)題，因?yàn)槊總€(gè)線程所操作的都是當(dāng)前最新的版本數(shù)據(jù)。那么，在java關(guān)鍵字synchronized就具有使每個(gè)線程依次排隊(duì)操作共享變量的功能。很顯然，這種同步機(jī)制效率很低，但synchronized是其他并發(fā)容器實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)，對(duì)它的理解也會(huì)大大提升對(duì)并發(fā)編程的感覺(jué)，從功利的角度來(lái)說(shuō)，這也是面試高頻的考點(diǎn)。好了，下面，就來(lái)具體說(shuō)說(shuō)這個(gè)關(guān)鍵字。

2. synchronized實(shí)現(xiàn)原理

在java代碼中使用synchronized可是使用在代碼塊和方法中，根據(jù)Synchronized用的位置可以有這些使用場(chǎng)景：

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Synchronized的使用場(chǎng)景

如圖，synchronized可以用在方法上也可以使用在代碼塊中，其中方法是實(shí)例方法和靜態(tài)方法分別鎖的是該類的實(shí)例對(duì)象和該類的對(duì)象。而使用在代碼塊中也可以分為三種，具體的可以看上面的表格。這里的需要注意的是：如果鎖的是類對(duì)象的話，盡管new多個(gè)實(shí)例對(duì)象，但他們?nèi)匀皇菍儆谕粋€(gè)類依然會(huì)被鎖住，即線程之間保證同步關(guān)系。

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現(xiàn)在我們已經(jīng)知道了怎樣synchronized了，看起來(lái)很簡(jiǎn)單，擁有了這個(gè)關(guān)鍵字就真的可以在并發(fā)編程中得心應(yīng)手了嗎？愛(ài)學(xué)的你，就真的不想知道synchronized底層是怎樣實(shí)現(xiàn)了嗎？

2.1 對(duì)象鎖（monitor）機(jī)制

現(xiàn)在我們來(lái)看看synchronized的具體底層實(shí)現(xiàn)。先寫(xiě)一個(gè)簡(jiǎn)單的demo:

public class SynchronizedDemo {public static void main(String[] args) {synchronized (SynchronizedDemo.class) {}method();}private static void method() {} }

上面的代碼中有一個(gè)同步代碼塊，鎖住的是類對(duì)象，并且還有一個(gè)同步靜態(tài)方法，鎖住的依然是該類的類對(duì)象。編譯之后，切換到SynchronizedDemo.class的同級(jí)目錄之后，然后用javap -v SynchronizedDemo.class查看字節(jié)碼文件：

SynchronizedDemo.class

如圖，上面用黃色高亮的部分就是需要注意的部分了，這也是添Synchronized關(guān)鍵字之后獨(dú)有的。執(zhí)行同步代碼塊后首先要先執(zhí)行monitorenter指令，退出的時(shí)候monitorexit指令。通過(guò)分析之后可以看出，使用Synchronized進(jìn)行同步，其關(guān)鍵就是必須要對(duì)對(duì)象的監(jiān)視器monitor進(jìn)行獲取，當(dāng)線程獲取monitor后才能繼續(xù)往下執(zhí)行，否則就只能等待。而這個(gè)獲取的過(guò)程是互斥的，即同一時(shí)刻只有一個(gè)線程能夠獲取到monitor。上面的demo中在執(zhí)行完同步代碼塊之后緊接著再會(huì)去執(zhí)行一個(gè)靜態(tài)同步方法，而這個(gè)方法鎖的對(duì)象依然就這個(gè)類對(duì)象，那么這個(gè)正在執(zhí)行的線程還需要獲取該鎖嗎？答案是不必的，從上圖中就可以看出來(lái)，執(zhí)行靜態(tài)同步方法的時(shí)候就只有一條monitorexit指令，并沒(méi)有monitorenter獲取鎖的指令。這就是鎖的重入性，即在同一鎖程中，線程不需要再次獲取同一把鎖。Synchronized先天具有重入性。每個(gè)對(duì)象擁有一個(gè)計(jì)數(shù)器，當(dāng)線程獲取該對(duì)象鎖后，計(jì)數(shù)器就會(huì)加一，釋放鎖后就會(huì)將計(jì)數(shù)器減一。

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任意一個(gè)對(duì)象都擁有自己的監(jiān)視器，當(dāng)這個(gè)對(duì)象由同步塊或者這個(gè)對(duì)象的同步方法調(diào)用時(shí)，執(zhí)行方法的線程必須先獲取該對(duì)象的監(jiān)視器才能進(jìn)入同步塊和同步方法，如果沒(méi)有獲取到監(jiān)視器的線程將會(huì)被阻塞在同步塊和同步方法的入口處，進(jìn)入到BLOCKED狀態(tài)（關(guān)于線程的狀態(tài)可以看這篇文章）

下圖表現(xiàn)了對(duì)象，對(duì)象監(jiān)視器，同步隊(duì)列以及執(zhí)行線程狀態(tài)之間的關(guān)系：

對(duì)象，對(duì)象監(jiān)視器，同步隊(duì)列和線程狀態(tài)的關(guān)系

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該圖可以看出，任意線程對(duì)Object的訪問(wèn)，首先要獲得Object的監(jiān)視器，如果獲取失敗，該線程就進(jìn)入同步狀態(tài)，線程狀態(tài)變?yōu)锽LOCKED，當(dāng)Object的監(jiān)視器占有者釋放后，在同步隊(duì)列中得線程就會(huì)有機(jī)會(huì)重新獲取該監(jiān)視器。

2.2 synchronized的happens-before關(guān)系

在上一篇文章中討論過(guò)happens-before規(guī)則，抱著學(xué)以致用的原則我們現(xiàn)在來(lái)看一看Synchronized的happens-before規(guī)則，即監(jiān)視器鎖規(guī)則：對(duì)同一個(gè)監(jiān)視器的解鎖，happens-before于對(duì)該監(jiān)視器的加鎖。繼續(xù)來(lái)看代碼：

public class MonitorDemo {private int a = 0;public synchronized void writer() { // 1a++; // 2} // 3public synchronized void reader() { // 4int i = a; // 5} // 6 }

該代碼的happens-before關(guān)系如圖所示：

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Synchronized的happens-before關(guān)系

在圖中每一個(gè)箭頭連接的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)就代表之間的happens-before關(guān)系，黑色的是通過(guò)程序順序規(guī)則推導(dǎo)出來(lái)，紅色的為監(jiān)視器鎖規(guī)則推導(dǎo)而出：線程A釋放鎖happens-before線程B加鎖，藍(lán)色的則是通過(guò)程序順序規(guī)則和監(jiān)視器鎖規(guī)則推測(cè)出來(lái)happens-befor關(guān)系，通過(guò)傳遞性規(guī)則進(jìn)一步推導(dǎo)的happens-before關(guān)系。現(xiàn)在我們來(lái)重點(diǎn)關(guān)注2 happens-before 5，通過(guò)這個(gè)關(guān)系我們可以得出什么？

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根據(jù)happens-before的定義中的一條:如果A happens-before B，則A的執(zhí)行結(jié)果對(duì)B可見(jiàn)，并且A的執(zhí)行順序先于B。線程A先對(duì)共享變量A進(jìn)行加一，由2 happens-before 5關(guān)系可知線程A的執(zhí)行結(jié)果對(duì)線程B可見(jiàn)即線程B所讀取到的a的值為1。

2.3 鎖獲取和鎖釋放的內(nèi)存語(yǔ)義

在上一篇文章提到過(guò)JMM核心為兩個(gè)部分：happens-before規(guī)則以及內(nèi)存抽象模型。我們分析完Synchronized的happens-before關(guān)系后，還是不太完整的，我們接下來(lái)看看基于java內(nèi)存抽象模型的Synchronized的內(nèi)存語(yǔ)義。

廢話不多說(shuō)依舊先上圖。

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線程A寫(xiě)共享變量

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從上圖可以看出，線程A會(huì)首先先從主內(nèi)存中讀取共享變量a=0的值然后將該變量拷貝到自己的本地內(nèi)存，進(jìn)行加一操作后，再將該值刷新到主內(nèi)存，整個(gè)過(guò)程即為線程A 加鎖-->執(zhí)行臨界區(qū)代碼-->釋放鎖相對(duì)應(yīng)的內(nèi)存語(yǔ)義。

線程B讀共享變量

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線程B獲取鎖的時(shí)候同樣會(huì)從主內(nèi)存中共享變量a的值，這個(gè)時(shí)候就是最新的值1,然后將該值拷貝到線程B的工作內(nèi)存中去，釋放鎖的時(shí)候同樣會(huì)重寫(xiě)到主內(nèi)存中。

從整體上來(lái)看，線程A的執(zhí)行結(jié)果（a=1）對(duì)線程B是可見(jiàn)的，實(shí)現(xiàn)原理為：釋放鎖的時(shí)候會(huì)將值刷新到主內(nèi)存中，其他線程獲取鎖時(shí)會(huì)強(qiáng)制從主內(nèi)存中獲取最新的值。另外也驗(yàn)證了2 happens-before 5，2的執(zhí)行結(jié)果對(duì)5是可見(jiàn)的。

從橫向來(lái)看，這就像線程A通過(guò)主內(nèi)存中的共享變量和線程B進(jìn)行通信，A 告訴 B 我們倆的共享數(shù)據(jù)現(xiàn)在為1啦，這種線程間的通信機(jī)制正好吻合java的內(nèi)存模型正好是共享內(nèi)存的并發(fā)模型結(jié)構(gòu)。

3. synchronized優(yōu)化

通過(guò)上面的討論現(xiàn)在我們對(duì)Synchronized應(yīng)該有所印象了，它最大的特征就是在同一時(shí)刻只有一個(gè)線程能夠獲得對(duì)象的監(jiān)視器（monitor），從而進(jìn)入到同步代碼塊或者同步方法之中，即表現(xiàn)為互斥性（排它性）。這種方式肯定效率低下，每次只能通過(guò)一個(gè)線程，既然每次只能通過(guò)一個(gè)，這種形式不能改變的話，那么我們能不能讓每次通過(guò)的速度變快一點(diǎn)了。打個(gè)比方，去收銀臺(tái)付款，之前的方式是，大家都去排隊(duì)，然后去紙幣付款收銀員找零，有的時(shí)候付款的時(shí)候在包里拿出錢包再去拿出錢，這個(gè)過(guò)程是比較耗時(shí)的，然后，支付寶解放了大家去錢包找錢的過(guò)程，現(xiàn)在只需要掃描下就可以完成付款了，也省去了收銀員跟你找零的時(shí)間的了。同樣是需要排隊(duì)，但整個(gè)付款的時(shí)間大大縮短，是不是整體的效率變高速率變快了？這種優(yōu)化方式同樣可以引申到鎖優(yōu)化上，縮短獲取鎖的時(shí)間，偉大的科學(xué)家們也是這樣做的，令人欽佩，畢竟java是這么優(yōu)秀的語(yǔ)言（微笑臉）。

在聊到鎖的優(yōu)化也就是鎖的幾種狀態(tài)前，有兩個(gè)知識(shí)點(diǎn)需要先關(guān)注：（1）CAS操作 （2）Java對(duì)象頭，這是理解下面知識(shí)的前提條件。

3.1 CAS操作

3.1.1 什么是CAS?

使用鎖時(shí)，線程獲取鎖是一種悲觀鎖策略，即假設(shè)每一次執(zhí)行臨界區(qū)代碼都會(huì)產(chǎn)生沖突，所以當(dāng)前線程獲取到鎖的時(shí)候同時(shí)也會(huì)阻塞其他線程獲取該鎖。而CAS操作（又稱為無(wú)鎖操作）是一種樂(lè)觀鎖策略，它假設(shè)所有線程訪問(wèn)共享資源的時(shí)候不會(huì)出現(xiàn)沖突，既然不會(huì)出現(xiàn)沖突自然而然就不會(huì)阻塞其他線程的操作。因此，線程就不會(huì)出現(xiàn)阻塞停頓的狀態(tài)。那么，如果出現(xiàn)沖突了怎么辦？無(wú)鎖操作是使用CAS(compare and swap)又叫做比較交換來(lái)鑒別線程是否出現(xiàn)沖突，出現(xiàn)沖突就重試當(dāng)前操作直到?jīng)]有沖突為止。

3.1.2 CAS的操作過(guò)程

CAS比較交換的過(guò)程可以通俗的理解為CAS(V,O,N)，包含三個(gè)值分別為：V 內(nèi)存地址存放的實(shí)際值；O 預(yù)期的值（舊值）；N 更新的新值。當(dāng)V和O相同時(shí)，也就是說(shuō)舊值和內(nèi)存中實(shí)際的值相同表明該值沒(méi)有被其他線程更改過(guò)，即該舊值O就是目前來(lái)說(shuō)最新的值了，自然而然可以將新值N賦值給V。反之，V和O不相同，表明該值已經(jīng)被其他線程改過(guò)了則該舊值O不是最新版本的值了，所以不能將新值N賦給V，返回V即可。當(dāng)多個(gè)線程使用CAS操作一個(gè)變量是，只有一個(gè)線程會(huì)成功，并成功更新，其余會(huì)失敗。失敗的線程會(huì)重新嘗試，當(dāng)然也可以選擇掛起線程

CAS的實(shí)現(xiàn)需要硬件指令集的支撐，在JDK1.5后虛擬機(jī)才可以使用處理器提供的CMPXCHG指令實(shí)現(xiàn)。

Synchronized VS CAS

元老級(jí)的Synchronized(未優(yōu)化前)最主要的問(wèn)題是：在存在線程競(jìng)爭(zhēng)的情況下會(huì)出現(xiàn)線程阻塞和喚醒鎖帶來(lái)的性能問(wèn)題，因?yàn)檫@是一種互斥同步（阻塞同步）。而CAS并不是武斷的間線程掛起，當(dāng)CAS操作失敗后會(huì)進(jìn)行一定的嘗試，而非進(jìn)行耗時(shí)的掛起喚醒的操作，因此也叫做非阻塞同步。這是兩者主要的區(qū)別。

3.1.3 CAS的應(yīng)用場(chǎng)景

在J.U.C包中利用CAS實(shí)現(xiàn)類有很多，可以說(shuō)是支撐起整個(gè)concurrency包的實(shí)現(xiàn)，在Lock實(shí)現(xiàn)中會(huì)有CAS改變state變量，在atomic包中的實(shí)現(xiàn)類也幾乎都是用CAS實(shí)現(xiàn)，關(guān)于這些具體的實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景在之后會(huì)詳細(xì)聊聊，現(xiàn)在有個(gè)印象就好了（微笑臉）。

3.1.4 CAS的問(wèn)題

1. ABA問(wèn)題
因?yàn)镃AS會(huì)檢查舊值有沒(méi)有變化，這里存在這樣一個(gè)有意思的問(wèn)題。比如一個(gè)舊值A(chǔ)變?yōu)榱顺葿，然后再變成A，剛好在做CAS時(shí)檢查發(fā)現(xiàn)舊值并沒(méi)有變化依然為A，但是實(shí)際上的確發(fā)生了變化。解決方案可以沿襲數(shù)據(jù)庫(kù)中常用的樂(lè)觀鎖方式，添加一個(gè)版本號(hào)可以解決。原來(lái)的變化路徑A->B->A就變成了1A->2B->3C。java這么優(yōu)秀的語(yǔ)言，當(dāng)然在java 1.5后的atomic包中提供了AtomicStampedReference來(lái)解決ABA問(wèn)題，解決思路就是這樣的。

2. 自旋時(shí)間過(guò)長(zhǎng)

使用CAS時(shí)非阻塞同步，也就是說(shuō)不會(huì)將線程掛起，會(huì)自旋（無(wú)非就是一個(gè)死循環(huán)）進(jìn)行下一次嘗試，如果這里自旋時(shí)間過(guò)長(zhǎng)對(duì)性能是很大的消耗。如果JVM能支持處理器提供的pause指令，那么在效率上會(huì)有一定的提升。

3. 只能保證一個(gè)共享變量的原子操作

當(dāng)對(duì)一個(gè)共享變量執(zhí)行操作時(shí)CAS能保證其原子性，如果對(duì)多個(gè)共享變量進(jìn)行操作,CAS就不能保證其原子性。有一個(gè)解決方案是利用對(duì)象整合多個(gè)共享變量，即一個(gè)類中的成員變量就是這幾個(gè)共享變量。然后將這個(gè)對(duì)象做CAS操作就可以保證其原子性。atomic中提供了AtomicReference來(lái)保證引用對(duì)象之間的原子性。

3.2 Java對(duì)象頭

在同步的時(shí)候是獲取對(duì)象的monitor,即獲取到對(duì)象的鎖。那么對(duì)象的鎖怎么理解？無(wú)非就是類似對(duì)對(duì)象的一個(gè)標(biāo)志，那么這個(gè)標(biāo)志就是存放在Java對(duì)象的對(duì)象頭。Java對(duì)象頭里的Mark Word里默認(rèn)的存放的對(duì)象的Hashcode,分代年齡和鎖標(biāo)記位。32為JVM Mark Word默認(rèn)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)為（注:java對(duì)象頭以及下面的鎖狀態(tài)變化摘自《java并發(fā)編程的藝術(shù)》一書(shū)，該書(shū)我認(rèn)為寫(xiě)的足夠好，就沒(méi)在自己組織語(yǔ)言班門(mén)弄斧了）：

Mark Word存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)

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如圖在Mark Word會(huì)默認(rèn)存放hasdcode，年齡值以及鎖標(biāo)志位等信息。

Java SE 1.6中，鎖一共有4種狀態(tài)，級(jí)別從低到高依次是：無(wú)鎖狀態(tài)、偏向鎖狀態(tài)、輕量級(jí)鎖狀態(tài)和重量級(jí)鎖狀態(tài)，這幾個(gè)狀態(tài)會(huì)隨著競(jìng)爭(zhēng)情況逐漸升級(jí)。鎖可以升級(jí)但不能降級(jí)，意味著偏向鎖升級(jí)成輕量級(jí)鎖后不能降級(jí)成偏向鎖。這種鎖升級(jí)卻不能降級(jí)的策略，目的是為了提高獲得鎖和釋放鎖的效率。對(duì)象的MarkWord變化為下圖：

Mark Word狀態(tài)變化

3.2 偏向鎖

HotSpot的作者經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)情況下，鎖不僅不存在多線程競(jìng)爭(zhēng)，而且總是由同一線程多次獲得，為了讓線程獲得鎖的代價(jià)更低而引入了偏向鎖。

偏向鎖的獲取

當(dāng)一個(gè)線程訪問(wèn)同步塊并獲取鎖時(shí)，會(huì)在對(duì)象頭和棧幀中的鎖記錄里存儲(chǔ)鎖偏向的線程ID，以后該線程在進(jìn)入和退出同步塊時(shí)不需要進(jìn)行CAS操作來(lái)加鎖和解鎖，只需簡(jiǎn)單地測(cè)試一下對(duì)象頭的Mark Word里是否存儲(chǔ)著指向當(dāng)前線程的偏向鎖。如果測(cè)試成功，表示線程已經(jīng)獲得了鎖。如果測(cè)試失敗，則需要再測(cè)試一下Mark Word中偏向鎖的標(biāo)識(shí)是否設(shè)置成1（表示當(dāng)前是偏向鎖）：如果沒(méi)有設(shè)置，則使用CAS競(jìng)爭(zhēng)鎖；如果設(shè)置了，則嘗試使用CAS將對(duì)象頭的偏向鎖指向當(dāng)前線程

偏向鎖的撤銷

偏向鎖使用了一種等到競(jìng)爭(zhēng)出現(xiàn)才釋放鎖的機(jī)制，所以當(dāng)其他線程嘗試競(jìng)爭(zhēng)偏向鎖時(shí)，持有偏向鎖的線程才會(huì)釋放鎖。

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偏向鎖撤銷流程

如圖，偏向鎖的撤銷，需要等待全局安全點(diǎn)（在這個(gè)時(shí)間點(diǎn)上沒(méi)有正在執(zhí)行的字節(jié)碼）。它會(huì)首先暫停擁有偏向鎖的線程，然后檢查持有偏向鎖的線程是否活著，如果線程不處于活動(dòng)狀態(tài)，則將對(duì)象頭設(shè)置成無(wú)鎖狀態(tài)；如果線程仍然活著，擁有偏向鎖的棧會(huì)被執(zhí)行，遍歷偏向?qū)ο蟮逆i記錄，棧中的鎖記錄和對(duì)象頭的Mark Word要么重新偏向于其他線程，要么恢復(fù)到無(wú)鎖或者標(biāo)記對(duì)象不適合作為偏向鎖，最后喚醒暫停的線程。

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下圖線程1展示了偏向鎖獲取的過(guò)程，線程2展示了偏向鎖撤銷的過(guò)程。

偏向鎖獲取和撤銷流程

如何關(guān)閉偏向鎖

偏向鎖在Java 6和Java 7里是默認(rèn)啟用的，但是它在應(yīng)用程序啟動(dòng)幾秒鐘之后才激活，如有必要可以使用JVM參數(shù)來(lái)關(guān)閉延遲：-XX:BiasedLockingStartupDelay=0。如果你確定應(yīng)用程序里所有的鎖通常情況下處于競(jìng)爭(zhēng)狀態(tài)，可以通過(guò)JVM參數(shù)關(guān)閉偏向鎖：-XX:-UseBiasedLocking=false，那么程序默認(rèn)會(huì)進(jìn)入輕量級(jí)鎖狀態(tài)

3.3 輕量級(jí)鎖

加鎖

線程在執(zhí)行同步塊之前，JVM會(huì)先在當(dāng)前線程的棧楨中創(chuàng)建用于存儲(chǔ)鎖記錄的空間，并將對(duì)象頭中的Mark Word復(fù)制到鎖記錄中，官方稱為Displaced Mark Word。然后線程嘗試使用CAS將對(duì)象頭中的Mark Word替換為指向鎖記錄的指針。如果成功，當(dāng)前線程獲得鎖，如果失敗，表示其他線程競(jìng)爭(zhēng)鎖，當(dāng)前線程便嘗試使用自旋來(lái)獲取鎖

解鎖

輕量級(jí)解鎖時(shí)，會(huì)使用原子的CAS操作將Displaced Mark Word替換回到對(duì)象頭，如果成功，則表示沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng)發(fā)生。如果失敗，表示當(dāng)前鎖存在競(jìng)爭(zhēng)，鎖就會(huì)膨脹成重量級(jí)鎖。下圖是兩個(gè)線程同時(shí)爭(zhēng)奪鎖，導(dǎo)致鎖膨脹的流程圖。

輕量級(jí)鎖加鎖解鎖以及鎖膨脹

因?yàn)樽孕龝?huì)消耗CPU，為了避免無(wú)用的自旋（比如獲得鎖的線程被阻塞住了），一旦鎖升級(jí)成重量級(jí)鎖，就不會(huì)再恢復(fù)到輕量級(jí)鎖狀態(tài)。當(dāng)鎖處于這個(gè)狀態(tài)下，其他線程試圖獲取鎖時(shí)，都會(huì)被阻塞住，當(dāng)持有鎖的線程釋放鎖之后會(huì)喚醒這些線程，被喚醒的線程就會(huì)進(jìn)行新一輪的奪鎖之爭(zhēng)。

3.5 各種鎖的比較

各種鎖的對(duì)比

4. 一個(gè)例子

經(jīng)過(guò)上面的理解，我們現(xiàn)在應(yīng)該知道了該怎樣解決了。更正后的代碼為：

public class SynchronizedDemo implements Runnable {private static int count = 0;public static void main(String[] args) {for (int i = 0; i < 10; i++) {Thread thread = new Thread(new SynchronizedDemo());thread.start();}try {Thread.sleep(500);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("result: " + count);}@Overridepublic void run() {synchronized (SynchronizedDemo.class) {for (int i = 0; i < 1000000; i++)count++;}} }

開(kāi)啟十個(gè)線程，每個(gè)線程在原值上累加1000000次，最終正確的結(jié)果為10X1000000=10000000，這里能夠計(jì)算出正確的結(jié)果是因?yàn)樵谧隼奂硬僮鲿r(shí)使用了同步代碼塊，這樣就能保證每個(gè)線程所獲得共享變量的值都是當(dāng)前最新的值，如果不使用同步的話，就可能會(huì)出現(xiàn)A線程累加后，而B(niǎo)線程做累加操作有可能是使用原來(lái)的就值，即“臟值”。這樣，就導(dǎo)致最終的計(jì)算結(jié)果不是正確的。而使用Syncnized就可能保證內(nèi)存可見(jiàn)性，保證每個(gè)線程都是操作的最新值。這里只是一個(gè)示例性的demo，聰明的你，還有其他辦法嗎？

參考文獻(xiàn)

《java并發(fā)編程的藝術(shù)》

作者：你聽(tīng)___
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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的让你彻底理解Synchronized的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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