并发编程学习笔记-锁的膨胀升级

基础知识

实例对象的结构如下

以32位的JVM为例子，Mark World的组成成分如下：

轻量级锁的使用场景

JDK 1.6之后对Synchronized进行了优化，如自旋锁，偏向锁和轻量级锁，并且默认开启了偏向锁，相关指令如下：

自适应自旋是指根据上一次自选次数而弹性的分析设置自旋次数，JDK1.7之后才有的这种情况，在JDK1.7之前需要自己设置自旋的次数，这样会造成效率低下。

锁的升级路线

锁的升级总图

无锁升级到轻量级锁

解释

1、线程1最开始处于无锁状态，在访问同步块的时候，先是检查实例的最后两位，确定为偏向锁或者无所，在检查倒数第三位，判断为无锁状态，这时，CAS方法修改实例的Mark Word，获取到偏向锁。Mark Word的修改内容：前25位中23位变为线程的ID，后两位变为Epoch；同时将倒数第3位改为1。
2、观看图中第二部分，可以看到线程2也准备访问同步块，这时检查实例对象中的偏向线程ID是否是自己，如果不是自己，CAS准备修改线程ID位自己的线程ID，肯定会修改失败，这时，开始向JVM申请撤销偏向锁，线程1在到达安全点后暂停线程，如果这时线程1已经运行出了同步块，那么MarkWord变为无锁状态，线程2还是通过CAS来获取偏向锁。

无锁升级到重量级锁

解释

1、首先对象的实例在堆中，且加锁的对象是同一个，因此Object MarkWord是可以被双方访问的，观察图中中间的

这个对象头指的就是堆中的对象实例
2、轻量级锁的结构如下：

右边的对象头指的是堆中的实例对象的对象头，而不是线程栈中LockRecord空间

3、线程2的第一次修改失败后进入自旋，其中自旋失败指的是超出了JVM自适应的自旋次数，以LINUX为例，调用了内核中的Phtead包中的mutex_lock指令，其中状态转换耗时高，资源消耗多，操作多，在图中位置如下：