Java 锁总结 (未完待续)

本文持续更新，目前 JDK版本为 8

HotSpot 基础信息（x86 64位）

1. 对象结构 （参考资料: https://weekly-geekly.github.io/articles/447848/index.html ）

   在 Hotspot 中一个对象由四部分数据组成。

   ① mark word （对象加锁后状态的变化就表现在这里面，下面的结构不确定）

   1. identity_hashcode 值 31bit
   2. GC 分代年龄 4 bit
   3. biased_lock 1bit lock 2bit

   ② class pointer (类型指针)

   1. 指向类的metadata

   ③ 实例数据

   ④ padding (位填充，使得对象的大小为8 byte的倍数)

   ​ 1. 按8字节对齐

   数组有一个额外的32bit 来描述它的长度信息,下面引用自 Hotspot jdk8源码 markOop.hpp

//  32 bits:
//  --------
//             hash:25 ------------>| age:4    biased_lock:1 lock:2 (normal object)
//             JavaThread*:23 epoch:2 age:4    biased_lock:1 lock:2 (biased object)
//             size:32 ------------------------------------------>| (CMS free block)
//             PromotedObject*:29 ---------->| promo_bits:3 ----->| (CMS promoted object)
//
//  64 bits:
//  --------
//  unused:25 hash:31 -->| unused:1   age:4    biased_lock:1 lock:2 (normal object)
//  JavaThread*:54 epoch:2 unused:1   age:4    biased_lock:1 lock:2 (biased object)
//  PromotedObject*:61 --------------------->| promo_bits:3 ----->| (CMS promoted object)
//  size:64 ----------------------------------------------------->| (CMS free block)

锁基础信息

1. 锁分类

   1. 无锁，表现在对象的 markword 标记位的后三位，最后两位锁标志位为 01，倒数第三位偏向锁位为0
   2. 偏向锁，只偏向于某个线程的锁即为偏向锁。 最后两位锁标志位为 01，倒数第三位偏向锁位为0。 当有2个线程及以上竞争时就会升级为轻量锁。在 Hotspot 中为默认开启(UseBiasedLocking)。但会有4秒延迟(BiasedLockingStartupDelay).
   3. 轻量锁, 大于两个线程小于系统cpu核数/2的线程数竞争会处在这个阶段，cas 实现，锁标志位 00
   4. 重量锁，会调用 os 的锁机制来实现，所以效率比较低下，锁标志位 10

2. 锁升级过程

   ​ Hotspot启动默认开启了偏向锁开关，虽然偏向锁只对单个线程有用，看起来和无锁差不多，但是由于jvm的实现大部分都包含有同步的方法，在日常使用过程中，这些方法只会被同一个线程使用，就不需要重量级锁的实现了，所以加了这个偏向锁。默认开启了4秒延迟。这是由于应用场景的约束，

Synchronized

使用方法: 锁住这个对象的指定代码块，同一时间只能有一个线程执行这个代码块中的方法。这并不意味这同时只能有一个线程进入这个代码块，而是执行这个代码块的方法。

// DCL 经典代码， 和 volatile 配合使用更安全(静止指令重排序)
example-1:
if (multiDemo == null) {
    synchronized (MultiDemo.class) {
        if (multiDemo == null) {  // 如果不加这个判断，实现不了单例。
            multiDemo = new MultiDemo();
        }
    }
}
example-2:

代码分析: