锁是为了保证线程安全,但同时也会消耗大量资源和性能,因此在没有实际竞争的情况下,是还能够针对部分场景继续优化。如果不仅仅没有实际竞争,自始至终,使用锁的线程都只有一个,那么,维护轻量级锁都是浪费的。
偏向锁的目标是,减少无竞争且只有一个线程使用锁的情况下,使用轻量级锁产生的性能消耗。轻量级锁每次申请、释放锁都至少需要一次CAS,但偏向锁只有初始化时需要一次CAS。
“偏向”的意思是,偏向锁假定将来只有第一个申请锁的线程会使用锁(不会有任何线程再来申请锁),因此,只需要在Mark Word中CAS记录owner(本质上也是更新,但初始值为空),如果记录成功,则偏向锁获取成功,记录锁状态为偏向锁,以后当前线程等于owner就可以零成本的直接获得锁;否则,说明有其他线程竞争,膨胀为轻量级锁。
偏向锁无法使用自旋锁优化,因为一旦有其他线程申请锁,就破坏了偏向锁的假定。
缺点:
同样的,如果明显存在其他线程申请锁,那么偏向锁将很快膨胀为轻量级锁。不过这个副作用已经小的多。
如果需要,使用参数-XX:-UseBiasedLocking禁止偏向锁优化(默认打开)。
JDK15默认关闭偏向锁优化,如果要开启可以使用XX:+UseBiasedLocking,但使用偏向锁相关的参数都会触发deprecate警告
原因:
1 偏向锁导致synchronization子系统的代码复杂度过高,并且影响到了其他子系统,导致难以维护、升级
2 在现在的jdk中,偏向锁带来的加锁时性能提升从整体上看并没有带来过多收益(撤销锁的成本过高 需要等待全局安全点,再暂停线程做锁撤销)
3 官方说明中有这么一段话: since the introduction of biased locking into HotSpot also change the amount of uncontended operations needed for that relation to remain true.,我个人理解是说原子指令成本变化(我理解是降低),导致自旋锁需要的原子指令次数变少(或者cas操作变少 个人理解),所以自旋锁成本下降,故偏向锁的带来的优势就更小了。
总结一句话就是 :维持偏向锁的机会成本(opportunity cost)过高,所以不如废弃