Java并发-锁的对比与升级-浅谈轻量级锁

   

     首先,先来说一下轻量级锁的应用场景,当一个锁被多个线程访问,但是多个线程访问的时间是错开的(也就是不存在竞争现象)的时候,我们可以使用轻量级锁来进行优化。
        轻量级锁的加锁过程比较简单。首先,当一个线程访问同步块之前,JVM会在该线程的栈帧中开辟一块存储锁的记录的空间。该线程会将锁的Markword复制到锁记录中。然后该线程尝试使用CAS操作将对象头的Markword替换为指向锁记录的指针。如果替换成功,表示加锁成功;如果替换失败,表示有其他线程在竞争该锁,那么当前线程会尝试使用自旋来获得该锁。

轻量级锁的解锁过程也是比较简单的。首先,线程会尝试使用CAS操作将DisplayedMarkWord替换回对象头。如果替换成功,说明没有线程在竞争该锁,表示解锁成功。如果替换失败,则表示有其他线程在竞争该锁,那么该锁会膨胀为重量级锁。

接下来我使用图示的方法来说明轻量级锁的加锁和锁膨胀的过程。

 

轻量级、重量级和偏向Java中的三种不同的机制。轻量级是一种乐观,用于在多线程环境下提高并发性能。当竞争不激烈时,轻量级使用CAS(Compare and Swap)操作来获取,避免了线程阻塞,提升了性能。然而,如果竞争激烈,轻量级会膨胀为重量级。 偏向是在没有竞争的情况下,为了进一步提高性能而引入的机制。偏向允许第一个获得的线程在接下来的执行中,无需再进行同步操作,从而减少了不必要的竞争。当有其他线程试图获取偏向时,偏向升级轻量级或重量级。 重量级是一种传统的互斥,它使用操作系统原语(例如互斥量)来实现线程阻塞和唤醒,确保同一时间只有一个线程可以访问被定的资源。重量级适用于竞争激烈的场景,但由于涉及到内核态和用户态之间的切换,会带来较大的性能开销。 总结起来,轻量级和偏向都是为了提高并发性能而引入的机制,轻量级适用于竞争不激烈的场景,而偏向适用于没有竞争的情况下。重量级适用于竞争激烈的场景,但会带来较大的性能开销。<span class="em">1</span><span class="em">2</span><span class="em">3</span> #### 引用[.reference_title] - *1* [浅谈偏向轻量级、重量级](https://blog.youkuaiyun.com/yaojiqic/article/details/124619021)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v93^chatsearchT3_2"}}] [.reference_item style="max-width: 33.333333333333336%"] - *2* [Java中的偏向轻量级, 重量级解析](https://blog.youkuaiyun.com/lengxiao1993/article/details/81568130)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v93^chatsearchT3_2"}}] [.reference_item style="max-width: 33.333333333333336%"] - *3* [Java升级策略 偏向 轻量级 重量级](https://download.youkuaiyun.com/download/weixin_38512659/12749004)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v93^chatsearchT3_2"}}] [.reference_item style="max-width: 33.333333333333336%"] [ .reference_list ]
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