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Java synchronized锁升级jol过程详解

运维开发网 https://www.qedev.com 2020-12-23 06:37 出处:网络 作者: Katsu
jol(java object layout)需要的依赖 <dependency> <groupId>org.openjdk.jol</groupId>

jol(java object layout)需要的依赖

<dependency>
      <groupId>org.openjdk.jol</groupId>
      <artifactId>jol-core</artifactId>
      <version>0.10</version>
    </dependency>

一。synchronized锁对象的升级(膨胀)过程主要如下:

Java synchronized锁升级jol过程详解

1.膨胀过程:无锁(锁对象初始化时)-> 偏向锁(有线程请求锁) -> 轻量级锁(多线程轻度竞争)-> 重量级锁(线程过多或长耗时操作,线程自旋过度消耗cpu);

2.jvm默认延时4s自动开启偏向锁(此时为匿名偏向锁,不指向任务线程),可通过-XX:BiasedLockingStartUpDelay=0取消延时;如果不要偏向锁,可通过-XX:-UseBiasedLocking = false来设置

3.锁只能升级,不能降级;偏向锁可以被重置为无锁状态

4.锁对象头记录占用锁的线程信息,但不能主动释放,线程栈同时记录锁的使用信息,当有其他线程(T1)申请已经被占用的锁时,先根据锁对向的信息,找对应线程栈,若线程已结束,则锁对象先被置为无锁状态,再被T1线程占有后置为偏向锁;若线程位结束,则锁状态由当前偏向锁升级为轻量级锁。

5.偏向锁和轻量级锁在用户态维护,重量级锁需要切换到内核态(os)进行维护;

二。锁对象头(markword部分,8字节)使用不同的状态进行表示,64位虚拟机的markword如下所示:

Java synchronized锁升级jol过程详解

使用jol演示如下:

1.无锁状态

Object object = new Object(); System.out.println("hash: " + object.hashCode()); System.out.println(ClassLayout.parseInstance(object).toPrintable());

Java synchronized锁升级jol过程详解

header中前8个字节按照平时习惯的从高位到低位的展示为:00000000 00000000 00000000 00111001 10101110 11101101 00101111 00000001

对照上图,最后3位是001,无锁状态,中间31位(0111001 10101110 11101101 00101111)换算成十进制即为上图打印的hash:967765295

2.匿名偏向锁和偏向锁

Thread.sleep(5000); //等待jvm开启偏向锁
    Object o = new Object();
    System.out.println(ClassLayout.parseInstance(o).toPrintable());

    synchronized (o){
      System.out.println(ClassLayout.parseInstance(o).toPrintable());
    }

Java synchronized锁升级jol过程详解

第一次打印为匿名偏向,第二次偏向锁指向了main线程

注意:用run启动程序,不要用debug,实验的时候,用debug启动,第二次打印直接升级轻量级锁。

3.轻量级锁

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    Thread.sleep(5000);
    Object o = new Object();
    synchronized (o) {
      System.out.println(ClassLayout.parseInstance(o).toPrintable());
    }
    for (int i = 0; i < 1; i++) {
      Thread t = new Thread(() -> {
        print(o);
      });
      t.start();
    }
  }

  public static void print(Object o) {
    synchronized (o){
      System.out.println(ClassLayout.parseInstance(o).toPrintable());
    }
  }

Java synchronized锁升级jol过程详解

4.重量级锁

public static void main(String[] args){
    Object o = new Object();
    for (int i = 0; i < 2; i++) {
      Thread t = new Thread(() -> {
        print(o);
      });
      t.start();
    }
  }

  public static void print(Object o) {
    synchronized (o){
      System.out.println(ClassLayout.parseInstance(o).toPrintable());
    }
  }

Java synchronized锁升级jol过程详解

以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持我们。

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