锁的优化机制了解吗？

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锁的优化机制是Java等编程语言中常见的一种提高并发性能的方法。锁的优化旨在减少锁的竞争，从而提高程序的性能。

常见的锁优化机制：

• 无锁

  顾名思义就是没有对资源进行锁定，所有线程都能访问到同一资源。

• 偏向锁

  偏向锁是一种针对无竞争情况的锁优化机制。它通过消除无谓的获取锁和释放锁的操作，提高了程序的性能。偏向锁会记录哪个线程正在访问某个对象，并且后续的访问请求如果是同一个线程，就可以直接访问，而不需要加锁。

• 轻量级锁

  轻量级锁是一种针对单线程访问的情况的锁优化机制。它通过使用标记位或者CAS操作来对共享资源进行加锁和解锁，轻量级锁的竞争主要是通过CAS操作来替换对象头的Mark Word,如果成功则获得锁, 失败则会升级为重量级锁。

• 重量级锁

  成本非常高, 其依赖于操作系统的互斥量(mutex)实现,该操作会导致进程从用户态与内核态之间的切换、线程阻塞造成的线程切换等。被锁对象的重量级锁的指针指向的是monitor对象(也称为管程或监视器锁)的起始地址。每个对象都存在一个monitor与之关联, monitor对象存在于每个Java对象的对象头中。

• 自旋锁

  自旋锁是一种非阻塞的锁机制，当线程无法立即获取锁时，它会持续检查锁是否被释放，直到获取到锁为止。自旋锁可以减少线程的上下文切换开销，但在锁持有时间较长的情况下，会浪费CPU资源。

• 自适应锁

  一种结合了自旋锁和阻塞锁的锁机制。在刚开始时，线程会采用自旋的方式来等待锁的释放，但随着时间的推移，如果锁仍然没有被释放，线程会逐渐切换到阻塞状态，从而减少CPU资源的浪费。

• 分段锁

  分段锁是一种针对共享资源过多的情况下的锁优化机制。它将共享资源分成多个段，每个线程只需要对其中一部分进行加锁和解锁操作，从而减少了锁的竞争和开销。

• 乐观锁

  乐观锁是一种基于冲突检测的锁机制。它假设多个线程同时访问和修改同一个数据的概率较小，因此在读取数据时不会加锁，而是在提交修改时检测是否存在冲突。如果存在冲突，则进行回滚或重试操作。乐观锁适用于读操作较多的场景。

• 锁粗化

  指的是对同一个对象反复加锁和解锁的情况,Java就会把锁的同步范围扩展到整个操作之外。比如：连续的两个synchronized(lock){}代码块, 且锁的对象是相同的，那么这种情况就会使锁粗化,两个synchronized(lock){}代码块将会合并成一个synchronized(lock){}代码块。