高并發(fā)-線程調(diào)優(yōu)

參考<JAVA并發(fā)編程的藝術(shù)>一書 2.2.2章

?JVM鎖機制

1. 自旋鎖

? ? ? ? 指當(dāng)一個線程在獲取鎖的時候,如果鎖已經(jīng)被其它線程獲取,那么該線程將循環(huán)等待,然后不斷的判斷鎖是否能夠被成功獲取,直到獲取到鎖才會退出循環(huán)。自旋鎖不會使線程狀態(tài)發(fā)生切換,一直處于用戶態(tài),即線程一直都是active的;不會使線程進(jìn)入阻塞狀態(tài),減少了不必要的上下文切換,執(zhí)行速度快

2. 偏向鎖

????????Hotspot的作者研究,大多數(shù)情況下,鎖不僅不存在多線程競爭,而且總是由同一個線程多次獲得,為了讓線程獲得鎖的代價更低而引入偏向鎖。當(dāng)一個線程訪問同步塊并獲取鎖時,會在對象頭和棧幀中的鎖記錄里存儲鎖偏向的線程ID,以后該線程在進(jìn)入和退出同步塊時不需要進(jìn)行CAS操作來加鎖和解鎖,只需簡單地測試一下對象頭的Mark Word里是否存儲著指向當(dāng)前線程的偏向鎖。如果測試成功,表示線程已經(jīng)獲得了鎖。如果測試失敗,則需要再測試一下Mark Word中偏向鎖的標(biāo)識是否設(shè)置成1(表示當(dāng)前是偏向鎖):如果沒有設(shè)置,則使用CAS競爭鎖;如果設(shè)置了,則嘗試使用CAS將對象頭的偏向鎖指向當(dāng)前線程

3. 輕量級鎖(競爭的線程不會阻塞,提高響應(yīng)速度,會使用自旋獲取鎖)

1)輕量級鎖加鎖

????????線程在執(zhí)行同步塊之前,JVM會先在當(dāng)前線程的棧楨中創(chuàng)建用于存儲鎖記錄的空間,并將對象頭中的Mark Word復(fù)制到鎖記錄中,官方稱為Displaced Mark Word。然后線程嘗試使用CAS將對象頭中的Mark Word替換為指向鎖記錄的指針。如果成功,當(dāng)前線程獲得鎖,如果失敗,表示其他線程競爭鎖,當(dāng)前線程便嘗試使用自旋來獲取鎖。

2)輕量級鎖解鎖

????????輕量級解鎖時,會使用原子的CAS操作將Displaced Mark Word替換回到對象頭,如果成功,則表示沒有競爭發(fā)生。如果失敗,表示當(dāng)前鎖存在競爭,鎖就會膨脹成重量級鎖。

4. 重量級鎖(競爭的線程會阻塞)

????????因為自旋會消耗CPU,為了避免無用的自旋(比如獲得鎖的線程被阻塞住了),一旦鎖升級成重量級鎖,就不會再恢復(fù)到輕量級鎖狀態(tài)。當(dāng)鎖處于這個狀態(tài)下,其他線程試圖獲取鎖時,都會被阻塞住,當(dāng)持有鎖的線程釋放鎖之后會喚醒這些線程,被喚醒的線程就會進(jìn)行新一輪的奪鎖之爭

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