Java并发-锁的对比与升级-浅谈偏向锁

        

        我先讲一下锁的概述吧 

        为了减轻获得锁和释放锁的性能消耗，在JDK1.6时，引入了【偏向锁】和【轻量级锁】。所以锁一共有四种状态，级别从低到高：无锁状态，偏向锁状态，轻量级锁状态，重量级锁状态。线程在竞争过程中锁会进行升级。而且锁一旦升级后无法降级，比如说，偏向锁升级为轻量级后是不能降级为偏向锁的。

        接下来介绍一下偏向锁。

        首先，为什么要引入偏向锁呢？

        因为研究JVM的人发现，在大多数情况下，锁之间并不存在多个线程之间的竞争，反而存在一个线程多次获得锁的现象。所以为了减少加锁和解锁的性能消耗，引入了【偏向锁】。
        当一个线程访问同步区并获得锁时，会在对象头和栈帧的锁记录中存储锁偏向的线程的ID。之后线程再进入和退出同步块时，就【不需要进行CAS操作来加锁和解锁了，只需要测试对象头的Markword中是否存储着指向该线程的偏向锁】。如果测试通过，则表示获得锁。如果不通过，那么线程会去先检查对象头的Markword的偏向锁标志位是否为1，即检查该对象是否为偏向锁。如果不是，则通过CAS来竞争该锁；如果是，就尝试使用CAS操作让对象头中的偏向锁指向当前线程。

        我接下来再介绍一下偏向锁的撤销过程。

        偏向锁采用了一种【等到竞争现象出现时才释放锁】的机制，也就是说当有其他线程尝试获取该偏向锁时，持有该偏向锁的线程才会释放锁。偏向锁的撤销需要等待全局安全点（没有字节码执行的时候）。它会首先暂停持有偏向锁的线程，然后检查该线程是否在活动状态。如果该线程不在活动状态，那么就会将对象头重置为无锁状态。如果线程在活动状态，就会升级为轻量级锁，并进行CAS竞争锁操作。