Java中的锁—类锁、对象锁. synchronized 偏向锁实现_偏向锁是类锁还是对象锁-优快云博客

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规律总结

并发。首先应该意识到只有在多线程（并发）的情况下才会有锁的竞争、获取的问题，单线程根本是不需要考虑锁的。
同步。一个非同步的操作，在任何情况下都是可以被无阻塞执行的，无论对象或者是否处于锁状态。例如：对象A被锁住，但是这时对象A仍然可以被调用进行任何非同步操作。
synchronized。synchronized修饰的代码块必须执行完（退出）才会释放锁。 synchronized修饰的代码块肯定要获得类锁或者对象锁。代码块执行完才会释放它持有的锁，比如：synchronized修饰方法method()时，直到method执行完退出(return)才会释放锁，return之后是肯定会释放锁的。（例外：wait()方法会提前释放锁，notify()方法不会提前释放锁）
类锁。每一个类只有一个锁，同步静态方法会持有类锁。但是static对象、final对象是获取对象锁，不是类锁。public static synchronized void method() 这种同步、静态方法在运行的时候会直接占有类锁。并发状态下，此时任何想要获取类锁的操作都会失败。
对象锁。每一个对象都有一把锁。这里的可以是类的实例，也可以是静态对象、final对象。应该注意的是：当用synchronized 修饰一个类的静态对象的时候，获取的是该静态对象锁，而不是类锁。

类锁

获取类锁的两种操作

同步静态方法。就是上面说的public static synchronized void method()。同步静态方法中synchronized(this)也会获取类锁，因为这里的this就是class对象。
直接用synchronized修饰类名。例如synchronized (LockClass.class) 代码示例：

public class LockClass{
    /**
     * 这个方法执行的时候会获取类锁
     */
    public static synchronized void method() {

    }

    public void testMethod() {
        synchronized (LockClass.class) {    //获取类锁

        }
    }
}

关于类锁的说明

当类锁被占用的时候，其他线程中上述两种获取的类锁的操作都会被阻塞（blocked）。
因为类锁会锁住当前类的所有同步静态方法，应该减少类锁的使用，减小synchronized修饰的代码块的范围，代码块越小，释放锁的速度越快。缩小锁范围的示例：

public class LockClass {
    static Object object = new Object();
    /**
     * 不推荐这种直接用synchronized修饰方法
     */
    public static synchronized void Bad() {

    }
    //更好的一种方式
    public static void Better() {
        // TODO: 2017/12/10  不需要锁的操作在这执行···

        /*
        用object对象进行同步操作，这里获取的object对象锁，缩小了同步代码块的范围
        如果用this或者类名，会获取类锁，不如获取object对象锁的方式
         */
        synchronized (object) {

        }

        // TODO: 2017/12/10 不需要锁的操作在这执行···
    }
}

在Android开发中，由于类锁范围很大，比对象锁更容易造成ANR,所以应该考虑上面减小锁范围的方式。

对象锁

获取对象锁

public synchronized void method()会获取调用者的对象锁。
synchronized（object）会获取object对象的对象锁。
同步非静态方法中的synchronized(this)会获取调用者的对象锁。

关于对象锁的说明

注意不同实例对象的锁互不影响。当对象A调用同步非静态方法method时，此时对象A的锁是被获取的，对象A不能进行其他的同步操作，但是此时对象B也是可以调用方法method。
static对象,final对象，也是有对象锁的，并不会获取类锁，对类锁没有影响。
一个非同步的操作，在任何情况下都是可以被无阻塞执行的，无论对象是否处于锁状态。
应该考虑用synchronized(this)的方式减小锁的代码块的范围。

synchronized 的几种类型锁

无锁状态
偏向锁
轻量级锁
重量级锁

对象头中的Mark World

每个对象都存在一个对象头, 对象头中存在一个Mark World数据段.
Mark World 数据段包含:
- 对象的hash码
- 分代年龄信息(永久代、老年代、新生代)
- 偏向锁标记位用于标记当前是否是偏向锁状态. 1 表示偏向锁, 0 表示不是偏向锁
- 锁状态标记当前对象适用的锁类型(偏向、轻量级锁、重量级锁)
- Thread ID: 使用偏向锁的线程ID
- epoch 偏向时间戳
要注意: 对象头中的锁相关的标志位的修改都是通过CAS进行原子操作修改的.
锁一旦膨胀升级,就不能再降级. 重量级锁是无法重新降级到偏向锁的.

偏向锁

当某个线程要锁住某个对象时,先将偏向锁的 Thread ID修改为自己线程的ID,执行同步代码块时,就将偏向锁标志位通过CAS修改位1, 表示当前有线程在使用该对象同步执行代码.
当本线程再次尝试使用对象进行锁同步操作时, 首先检查对象头中的Thread Id, 和本线程Id相同,直接获取锁执行同步操作, 这样锁同步的性能损耗就很小.
当其他线程使用对象进行锁同步时,首先检查Thread ID,发现和本线程Id不同, 然后检查偏向锁状态,如果发现偏向锁为0, 那么直接竞争锁. 如果发现是偏向锁,那么尝试CAS修改 Thread ID, 修改当前对象头指向的线程.
偏向锁的特性是: 只有当有其他线程来竞争锁的时候,才会释放锁(修改Thread ID). 如果没有竞争,那么一直是Thread ID指向的线程持有锁.