synchronize的实现原理

参考：

https://blog.youkuaiyun.com/u012715840/article/details/58247556

https://blog.youkuaiyun.com/East_MrChiu/article/details/89163865

 

总结 ： 1. 对象锁标记初始值为匿名偏向锁

2. 线程第一次获取锁是升级为偏向锁

3. 不止一个线程获取偏向锁，CAS 线程Id 失败的时候，升级为轻量级锁

4. 并发线程数太多，轻量级锁在CAS Mark Word 值失败时 升级为重量级锁，线程阻塞

问题	答案
synchronize 锁	同步代码块是使用monitorenter和monitorexit指令实现的 synchronize用的锁存储在Java对象头里 无状态锁，偏向锁，轻量级锁和重量级锁状态
32位 Mard Word	25 bit 对象hashCode 4bit 分代年龄 1bit 是否偏向锁 2bit 锁标志位
自旋锁 自适应自旋锁	自旋锁已经被别的执行单元保持，调用者就一直循环在那里看是否该自旋锁的保持者已经释放了锁 优点： 不会引起调用者睡眠 缺点：一直占用CPU（可通过自旋次数及挂起线程来解决） 自适应自旋锁：自旋的时间限度不是一个固定值，由上一次同一个锁的自旋时间及锁的拥有者状态来决定
偏向锁	JVM启用了偏向锁模式（JDK6以上默认开启），新创建对象的Mark Word是未锁定，未偏向但可偏向状态，此时Mark Word中的Thread id为0，表示未偏向任何线程，也叫做匿名偏向(anonymously biased) 获取锁 1.第一个线程1尝试进入同步块时，Mark Word中线程ID为0，CAS将自己的线程ID设置到Mark Word中（偏向锁仅会执行一次CAS），在当前线程栈中由高到低顺序找到可用的Lock Record，将线程ID记录下 2.线程1再次进入同步块时，往当前线程的栈中添加一条Displaced Mark Word为空的Lock Record中，用来统计重入的次数，执行同步代码块 3.线程2进入同步块时，发现Mark Word中线程ID与自己不相符，这个时候就会引发偏向锁的撤销，线程2 CAS 操作竞争锁。 如果成功，则改写Mark Word 线程ID；继续是偏向锁 如果失败，当到达全局安全点时，线程1挂起，锁升级为轻量级锁，线程1唤醒继续执行   释放锁（竞争锁的时候才会释放） 偏向锁只有遇到其他线程尝试竞争偏向锁时，持有偏向锁的线程才会释放锁，线程不会主动去释放偏向锁。偏向锁的撤销，需要等待全局安全点（在这个时间点上没有字节码正在执行）它会首先暂停拥有偏向锁的线程，判断锁对象是否处于被锁定状态，撤销偏向锁后恢复到未锁定（标志位为“01”）或轻量级锁（标志位为“00”）的状态。
偏向锁撤销 偏向锁释放 参考： https://baijiahao.baidu.com/s?id=1630535202760061296&wfr=spider&for=pc	获取锁 1.对象锁状态为无锁状态，Mark Word信息拷贝存储到当前线程栈桢中Lock Record（又名锁记录，创建并拷贝）里 2. CAS 操作设置Mark Word指针信息（指向自己栈帧），和 Lock Record 中指针信息 成功：获得锁对象，更新轻量级锁 失败：如果是指针指向自己则直接进入代码块，否则轻量级锁就要膨胀为重量级锁 释放锁 1.CAS操作尝试把线程中复制的Lock Record对象替换当前的Mark Word 成功： 同步完成 失败：释放锁的同时，唤醒被挂起的线程（因为已升级为重量级锁）
重量级锁	获取锁 自旋次数超过JVM预期上限，竞争的线程就会把锁对象的Mark Word指向重锁，然后所有的竞争线程放弃自旋，逐个插入到monitor对象里的一个队列尾部，进入阻塞状态