偏向锁,轻量级锁及重量级锁的加锁和升级过程分析

2024-03-29 09:48

本文主要是介绍偏向锁,轻量级锁及重量级锁的加锁和升级过程分析,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

说明:本文不探讨这些锁的原理,仅仅简单说明锁升级的流程


锁的简单说明:

偏向锁:

偏向锁是JDK6中引入的一项锁优化,它的目的是消除数据在无竞争情况下的同步原语,进一步提高程序的运行性能。

偏向锁会偏向于第一个获得它的线程,如果在接下来的执行过程中,该锁没有被其他的线程获取,则持有偏向锁的线程将永远不需要同步。大多数情况下,锁不仅不存在多线程竞争,而且总是由同一线程多次获得,为了让线程获得锁的代价更低而引入了偏向锁。

轻量级锁

轻量级锁提升程序同步性能的依据是:对于绝大部分的锁,在整个同步周期内都是不存在竞争的(区别于偏向锁)。这是一个经验数据。如果没有竞争,轻量级锁使用CAS操作避免了使用互斥量的开销,但如果存在锁竞争,除了互斥量的开销外,还额外发生了CAS操作,因此在竞争非常多,锁等待时间长的情况下,轻量级锁比传统的重量级锁更慢。

重量级锁

重量级锁也就是通常说synchronized的对象锁,也叫悲观锁.它所做的事情就是,在某一个时间节点,只有一个对象能获取这把锁,其它竞争的线程全部阻塞.等待锁释放之后重新唤醒线程并且竞争这把锁.它强调的是独占性和排他性.

偏向所锁,轻量级锁都是乐观锁,重量级锁是悲观锁。

线程加锁升级的过程

一个对象刚开始实例化的时候,没有任何线程来访问它的时候。它是可偏向的,意味着,它现在认为只可能有一个线程来访问它,所以当第一个线程来访问它的时候,它会偏向这个线程,并且使用CAS进行标记这个线程.此时,对象持有偏向锁。偏向第一个线程,之后再次访问这个对象时,只需要对比是否是原来的那个线程,不需要再使用CAS在进行操作。

一旦有第二个线程访问这个对象,因为偏向锁不会主动释放,所以第二个线程可以看到对象时偏向状态,这时表明在这个对象上已经存在竞争了,检查原来持有该对象锁的线程是否依然存活,如果挂了,则可以将对象变为无锁状态,然后重新偏向新的线程,如果原来的线程依然存活,则马上执行那个线程的操作栈,检查该对象的使用情况,如果仍然需要持有偏向锁,则偏向锁升级为轻量级锁,(偏向锁就是这个时候升级为轻量级锁的)。如果不存在使用了,则可以将对象回复成无锁状态,然后重新偏向。

轻量级锁认为竞争存在,但是竞争的程度很轻,一般两个线程对于同一个锁的操作都会错开,或者说稍微等待一下(自旋),另一个线程就会释放锁。 但是当自旋超过一定的次数,或者一个线程在持有锁,一个在自旋,又有第三个来访时,轻量级锁膨胀为重量级锁,重量级锁使除了拥有锁的线程以外的线程都阻塞,防止CPU空转。

为了避免无用的自旋,轻量级锁一旦膨胀为重量级锁就不会再降级为轻量级锁了;偏向锁升级为轻量级锁也不能再降级为偏向锁。一句话就是锁可以升级不可以降级,但是偏向锁状态可以被重置为无锁状态。

使用简图来简单介绍锁升级过程:

这篇关于偏向锁,轻量级锁及重量级锁的加锁和升级过程分析的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/858273

相关文章

Go使用pprof进行CPU,内存和阻塞情况分析

《Go使用pprof进行CPU,内存和阻塞情况分析》Go语言提供了强大的pprof工具,用于分析CPU、内存、Goroutine阻塞等性能问题,帮助开发者优化程序,提高运行效率,下面我们就来深入了解下... 目录1. pprof 介绍2. 快速上手:启用 pprof3. CPU Profiling:分析 C

MySQL表锁、页面锁和行锁的作用及其优缺点对比分析

《MySQL表锁、页面锁和行锁的作用及其优缺点对比分析》MySQL中的表锁、页面锁和行锁各有特点,适用于不同的场景,表锁锁定整个表,适用于批量操作和MyISAM存储引擎,页面锁锁定数据页,适用于旧版本... 目录1. 表锁(Table Lock)2. 页面锁(Page Lock)3. 行锁(Row Lock

pycharm远程连接服务器运行pytorch的过程详解

《pycharm远程连接服务器运行pytorch的过程详解》:本文主要介绍在Linux环境下使用Anaconda管理不同版本的Python环境,并通过PyCharm远程连接服务器来运行PyTorc... 目录linux部署pytorch背景介绍Anaconda安装Linux安装pytorch虚拟环境安装cu

SpringBoot项目注入 traceId 追踪整个请求的日志链路(过程详解)

《SpringBoot项目注入traceId追踪整个请求的日志链路(过程详解)》本文介绍了如何在单体SpringBoot项目中通过手动实现过滤器或拦截器来注入traceId,以追踪整个请求的日志链... SpringBoot项目注入 traceId 来追踪整个请求的日志链路,有了 traceId, 我们在排

Spring Boot 3 整合 Spring Cloud Gateway实践过程

《SpringBoot3整合SpringCloudGateway实践过程》本文介绍了如何使用SpringCloudAlibaba2023.0.0.0版本构建一个微服务网关,包括统一路由、限... 目录引子为什么需要微服务网关实践1.统一路由2.限流防刷3.登录鉴权小结引子当前微服务架构已成为中大型系统的标

Java中对象的创建和销毁过程详析

《Java中对象的创建和销毁过程详析》:本文主要介绍Java中对象的创建和销毁过程,对象的创建过程包括类加载检查、内存分配、初始化零值内存、设置对象头和执行init方法,对象的销毁过程由垃圾回收机... 目录前言对象的创建过程1. 类加载检查2China编程. 分配内存3. 初始化零值4. 设置对象头5. 执行

SpringBoot整合easy-es的详细过程

《SpringBoot整合easy-es的详细过程》本文介绍了EasyES,一个基于Elasticsearch的ORM框架,旨在简化开发流程并提高效率,EasyES支持SpringBoot框架,并提供... 目录一、easy-es简介二、实现基于Spring Boot框架的应用程序代码1.添加相关依赖2.添

SpringBoot中整合RabbitMQ(测试+部署上线最新完整)的过程

《SpringBoot中整合RabbitMQ(测试+部署上线最新完整)的过程》本文详细介绍了如何在虚拟机和宝塔面板中安装RabbitMQ,并使用Java代码实现消息的发送和接收,通过异步通讯,可以优化... 目录一、RabbitMQ安装二、启动RabbitMQ三、javascript编写Java代码1、引入

JavaScript中的reduce方法执行过程、使用场景及进阶用法

《JavaScript中的reduce方法执行过程、使用场景及进阶用法》:本文主要介绍JavaScript中的reduce方法执行过程、使用场景及进阶用法的相关资料,reduce是JavaScri... 目录1. 什么是reduce2. reduce语法2.1 语法2.2 参数说明3. reduce执行过程

Springboot中分析SQL性能的两种方式详解

《Springboot中分析SQL性能的两种方式详解》文章介绍了SQL性能分析的两种方式:MyBatis-Plus性能分析插件和p6spy框架,MyBatis-Plus插件配置简单,适用于开发和测试环... 目录SQL性能分析的两种方式:功能介绍实现方式:实现步骤:SQL性能分析的两种方式:功能介绍记录