jvm中锁的优化

除了上一篇提到通过锁膨胀来对锁机制进行优化外,还存在:
1.自旋锁(轻量级锁中用到了)

线程未获得资源时,不直接阻塞,而是通过执行一段空循环,来等待锁释放,然后获取锁,若执行了指定的循环次数后,线程还是没有获得锁资源,会被挂起。这种适用于不是很多线程,每个线程的执行时间很短。

2.自适应自旋锁

是对自旋锁的优化,通过前一个线程在该锁上的自旋时间和锁拥有者的状态来决定自旋次数

3.锁消除

当不存在多线程对资源的竞争,jvm会自动剔除该共享资源的锁,把这段共享资源当作线程私有资源来用。

4.锁粗化

当存在对一个对象连续的加锁,释放锁,或在循环内部对该对象加锁,则可以将该锁扩展为一个大锁,避免不断的锁的获得,释放过程。

5.分段加锁(锁细化)

典型的例子是concurrentHashMap的锁分段技术,对一段数据添加多段锁,(例如A,B段)一个线程在对A端段进行写入时,另一个线程完全可以操作B段,因为其对应不同的锁。这样能大大提高多线程的执行效率。

6.读写分离

典型的例子是concurrent包下的ReadWriteLock,此锁通过添加一个读锁(共享锁),写锁(互斥锁)来提高多线程的访问效率。

还有很多锁优化的方法,这需要具体情况具体说明,例如锁粗化和细化对应的情况是不同的。

JVM优化是为了提高多线程程序的性能和并发度。其中膨胀是指当一个线程获取失败时,JVM会将其自旋一定次数,如果还没有获得,就会将膨胀升级。 膨胀的过程一般分为以下三个阶段: 1. 自旋(Spin Locking):当一个线程获取失败时,JVM会将其自旋一定次数,尝试获取。自旋的目的是为了减少线程切换的开销,因为线程进入自旋状态时不会释放CPU资源。如果自旋次数超过了阈值,那么就会进入下一个阶段。 2. 轻量级(Lightweight Locking):在这个阶段,JVM会为争用的线程在对象头上分配一些空间,用于存储记录。这个记录包含了的指针、持有的线程ID以及一些标志位等信息。如果记录的CAS操作成功,那么当前线程就获得了。如果CAS操作失败,那么就会进入下一个阶段。 3. 重量级(Heavyweight Locking):在这个阶段,JVM会将升级为重量级,也就是使用操作系统提供的互斥(Mutex)来保证线程的安全性。重量级的代价很高,因为它会涉及到用户态和内核态之间的切换,所以尽量避免的膨胀。 的膨胀过程可以通过JVM参数来调节,例如可以设置自旋次数、启用偏向等。在实际应用中,应该尽量避免的竞争,采用分离、读写、无编程等技术来提高程序的并发度和性能。
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