synchronized锁升级

作者: 西魏陶渊明
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西魏陶渊明
莫笑少年江湖梦，谁不少年梦江湖

一、重量级锁

什么叫重量级锁？

就是申请资源必须经过kernel(内核也叫操作系统)，调用。

二、轻量级锁

轻量级锁,是不经过操作系统。轻量级锁是相对于重量级锁来叫的,也可以叫乐观锁。

在Java中乐观锁就是cas操作(compare and swap)根据英文翻译就是比较和交换。
底层都是调用的Unsafe里面的方法,可以看到这些方法是native方法。

通过看jvm源码,看到c++的代码有一个汇编语言支持cas

但是，这条cmpchg1不具有原子性，点进lock_if_mp(%4)里

最终实现是lock cmpxchg 指令：表示在硬件在执行后面的指令会锁定一个北桥总线。（相当于锁定总线，但是比锁总线要轻量级）解决了下面的问题

三、偏向锁

顾名思义，它会偏向于第一个访问锁的线程，如果在运行过程中，同步锁只有一个线程访问，不存在多线程争用的情况，则线程是不需要触发同步的，这种情况下，就会给线程加一个偏向锁。
说白了,没有竞争,还叫啥锁呀。就是加了一个标记。认为没有人给你竞争。

四、锁升级步骤

偏向锁 -> 轻量级锁 -> 重量级锁

在jdk1.6之前synchronized直接就是一个重量级锁,一了百了。
jdk优化后出现了,锁升级的概念。

那么其实synchronized的执行过程:

1. 检测Mark Word里面是不是当前线程的ID，如果是，表示当前线程处于偏向锁
2. 如果不是，则使用CAS将当前线程的ID替换Mard Word，如果成功则表示当前线程获得偏向锁，置偏向标志位1(前面一个线程刚好释放的情况下,这个才能成功,否则看3)
3. 如果失败，则说明发生竞争，撤销偏向锁，进而升级为轻量级锁。
4. 当前线程使用CAS将对象头的Mark Word替换为锁记录指针，如果成功，当前线程获得锁
5. 如果失败，表示其他线程竞争锁，当前线程便尝试使用自旋来获取锁。
6. 如果自旋成功则依然处于轻量级状态。
7. 如果自旋失败，则升级为重量级锁。

翻译成白话问:

1. 当没有人跟你竞争就是一个偏向锁,当cas失败了,说明有人跟你竞争了,这个时候锁就从偏向锁升级成了轻量级锁。

2. 轻量级锁的状态下,仍然还有很多线程来竞争,那么此时cas就会比较严重从而浪费cpu执行。就升级为重量级锁。
   其次其他等待线程就进入了阻塞状态。

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