Java synchronized锁升级jol过程详解
作者:Katsu 时间:2023-04-15 04:58:51
jol(java object layout)需要的依赖
<dependency>
<groupId>org.openjdk.jol</groupId>
<artifactId>jol-core</artifactId>
<version>0.10</version>
</dependency>
一。synchronized锁对象的升级(膨胀)过程主要如下:
1.膨胀过程:无锁(锁对象初始化时)-> 偏向锁(有线程请求锁) -> 轻量级锁(多线程轻度竞争)-> 重量级锁(线程过多或长耗时操作,线程自旋过度消耗cpu);
2.jvm默认延时4s自动开启偏向锁(此时为匿名偏向锁,不指向任务线程),可通过-XX:BiasedLockingStartUpDelay=0取消延时;如果不要偏向锁,可通过-XX:-UseBiasedLocking = false来设置
3.锁只能升级,不能降级;偏向锁可以被重置为无锁状态
4.锁对象头记录占用锁的线程信息,但不能主动释放,线程栈同时记录锁的使用信息,当有其他线程(T1)申请已经被占用的锁时,先根据锁对向的信息,找对应线程栈,若线程已结束,则锁对象先被置为无锁状态,再被T1线程占有后置为偏向锁;若线程位结束,则锁状态由当前偏向锁升级为轻量级锁。
5.偏向锁和轻量级锁在用户态维护,重量级锁需要切换到内核态(os)进行维护;
二。锁对象头(markword部分,8字节)使用不同的状态进行表示,64位虚拟机的markword如下所示:
使用jol演示如下:
1.无锁状态
Object object = new Object(); System.out.println("hash: " + object.hashCode()); System.out.println(ClassLayout.parseInstance(object).toPrintable());
header中前8个字节按照平时习惯的从高位到低位的展示为:00000000 00000000 00000000 00111001 10101110 11101101 00101111 00000001
对照上图,最后3位是001,无锁状态,中间31位(0111001 10101110 11101101 00101111)换算成十进制即为上图打印的hash:967765295
2.匿名偏向锁和偏向锁
Thread.sleep(5000); //等待jvm开启偏向锁
Object o = new Object();
System.out.println(ClassLayout.parseInstance(o).toPrintable());
synchronized (o){
System.out.println(ClassLayout.parseInstance(o).toPrintable());
}
第一次打印为匿名偏向,第二次偏向锁指向了main线程
注意:用run启动程序,不要用debug,实验的时候,用debug启动,第二次打印直接升级轻量级锁。
3.轻量级锁
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Thread.sleep(5000);
Object o = new Object();
synchronized (o) {
System.out.println(ClassLayout.parseInstance(o).toPrintable());
}
for (int i = 0; i < 1; i++) {
Thread t = new Thread(() -> {
print(o);
});
t.start();
}
}
public static void print(Object o) {
synchronized (o){
System.out.println(ClassLayout.parseInstance(o).toPrintable());
}
}
4.重量级锁
public static void main(String[] args){
Object o = new Object();
for (int i = 0; i < 2; i++) {
Thread t = new Thread(() -> {
print(o);
});
t.start();
}
}
public static void print(Object o) {
synchronized (o){
System.out.println(ClassLayout.parseInstance(o).toPrintable());
}
}
来源:https://www.cnblogs.com/katsu2017/p/12610002.html
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