什么是锁升级

    常常听到DBA在谈论各种数据库时,都会提到一个词语:锁升级。
    那么,什么是锁升级呢?它的作用又是什么呢?在什么情况下会出现锁升级呢?
    锁升级,就是 将众多细 粒度 锁转换为较少的粗粒度的锁以削减系统开销的进程。 假如行锁是有开销的,那对1行加锁可能没问题,但对1万行加锁,那对系统开销就很大了,此时,数据库就会将其升级为表锁,以减少开销。

 
    在网上摘抄的一个例子,当 事务 从表中请求行时,SQL Server 自动获取受影响的行上的锁,并在包含这些行的页和表或者索引上放置更高级别的 意向锁 。当 事务 控制的锁数量超过了它的极限时,SQL Server 会试图将表上的 意向锁 更改为更强的锁(例如,将意向排它 (IX) 锁更改为排它 (X) 锁)。获取更强的锁后,表 事务 持有的所有页级锁和行级锁都被释放,从而削减锁的开销。
<think>嗯,用户想了解Java中的升级概念以及升级过程是否可逆。首先,我需要回忆一下Java的相关知识。记得在JDK 1.6之后,synchronized的优化引入了偏向、轻量级和重量级,对吧?用户提到的引用里也提到了这些内容。那升级的定义应该是指从无到偏向,再到轻量级,最后到重量级的过程。 接下来是原理部分。偏向是为了在没有竞争的情况下减少同步开销,当同一个线程多次访问时,不需要重复获取。轻量级则是在有轻微竞争时,通过自旋来避免线程阻塞。而重量级就是传统的互斥,涉及到操作系统的互斥量,会导致线程阻塞。这些步骤的升级应该是根据竞争情况逐步进行的。 然后用户问升级是否可逆。根据引用里的信息,升级是不可逆的。比如一旦偏向升级为轻量级,就不会再降回去。这可能是因为降级会带来额外的性能开销,或者设计上为了保证简单性。需要确认引用中的内容,比如引用[1]提到“不可逆的过程,即不可降级”,所以答案应该是不可逆。 还要注意用户提供的引用中有例子,比如计算hashCode会导致偏向撤销,直接升级为重量级。这说明某些操作会强制升级,而且无法回退。这也支持了升级不可逆的结论。 最后,生成相关问题时要围绕升级的原因、不同的应用场景、不可逆的影响等。确保问题覆盖用户可能感兴趣的方面,比如性能影响、设计考量等。</think>### Java升级的定义及原理 #### 一、升级的定义 Java内置(通过`synchronized`实现)的升级是指**根据线程竞争程度动态调整状态**的机制,目的是在无竞争或低竞争时减少同步开销,在高竞争时保证线程安全。状态分为四个级别: 1. **无**:对象未被任何线程定。 2. **偏向**:针对单线程重复访问同步代码的场景,通过记录线程ID避免重复加[^1]。 3. **轻量级**:当多个线程交替访问同步代码时,通过CAS(Compare-and-Swap)自旋尝试获取,避免线程阻塞[^2]。 4. **重量级**:高竞争时,依赖操作系统互斥量(Mutex)实现线程阻塞和唤醒,开销最大[^4]。 #### 二、升级原理 1. **偏向** - **触发条件**:对象首次被线程访问,且无其他线程竞争。 - **实现**:对象头中存储偏向线程ID,后续访问无需CAS操作[^2]。 - **示例**: ```java synchronized (obj) { // 单线程重复执行此代码块时,保持偏向状态 } ``` 2. **轻量级** - **触发条件**:偏向被其他线程访问(竞争较轻)。 - **实现**:通过CAS修改对象头为指向线程栈中记录的指针,失败则触发自旋[^5]。 - **升级条件**:自旋超过阈值(默认10次)或竞争加剧。 3. **重量级** - **触发条件**:轻量级自旋失败或调用`hashCode()`等操作(需撤销偏向)[^3]。 - **实现**:依赖操作系统互斥量,线程进入阻塞队列等待唤醒。 #### 三、升级是否可逆? **不可逆**。状态只能从低级别向高级别升级(如偏向→轻量级→重量级),无法降级[^1]。原因如下: 1. **性能考量**:降级需额外开销(如恢复对象头),可能抵消优化效果。 2. **设计简化**:JVM未实现降级逻辑,避免复杂状态管理[^2]。 #### 四、示例分析 以下代码验证计算哈希码导致升级: ```java Object obj = new Object(); synchronized (obj) { // 计算hashCode会触发偏向撤销,升级为重量级 System.out.println(obj.hashCode()); } ``` 输出结果显示对象头标记从偏向直接变为重量级[^3]。 ---
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