syncronized锁深入

  syncronized同步，有无锁，偏向锁状态，轻量级锁，重量级锁四个状态。

 

重量级锁 ：

利用操作系统的monitorEnter和monitorExit操作系统级别的互斥量，被阻塞的线程会被挂起，涉及到系统调用，用户态到系统态，还涉及到很多线程执行上下文恢复。开销大。

轻量级锁：

用自旋来替代开销比较大的重量级锁带来的累线程挂起。

线程竞争锁时，用cas替换来竞争。替换成功则竞争到锁，否则自旋获取锁。

偏向锁：

同一个线程，即使没有线程竞争时，每次获取锁都需要cas操作。在无并发情况下，为了节省这个操作，引入偏向锁。

适用场景：无并发竞争。

   线程第一次获取锁时，会将mark word的锁标记为偏向锁并将mark word设置为当前线程id。之后这个线程再次获取锁时只要判断mark word指向的线程id是否与当前线程相等。偏向锁的离开当出现另一个线程竞争锁时发生。

    从偏向锁升级到轻量级锁，是当线程1持有锁，线程2尝试获取锁时获取不到，这时尝试以下撤销偏向锁流程：

    在安全点无字节码执行的时候，判断当前如果当前持有偏向锁的线程没有在执行同步代码块，这时则将对象锁标记为无锁（这里个人觉得更好的方案是直接将锁升级成轻量级锁，简单）.

   如果当前持有偏向锁的线程在执行同步代码块，这时将对象锁升级为轻量级锁，并且锁的拥有者还是之前这个持有偏向锁的线程。

   之后持有偏向锁的线程执行完代码块时，发现如果当前锁已经升级为轻量级锁则释放锁并唤醒等待的线程。

   这里有个问题：如果线程2 cas自旋始终获取不到锁时怎么办，是不是要升级为重量级锁，原因是线程1执行太慢。

  从轻量级锁到重量级锁，也是当一个线程1已拥有锁，另一个线程2尝试获取锁失败时（会重复n次）这时会标记为重量级锁，并进入阻塞状态。等到线程1执行完同步块释放锁时，cas还原mark word会失败（因为锁标记已经从轻量级到重量级），这时会尝放锁并唤醒线程2。