JVM對(duì)Java的原生鎖做了哪些優(yōu)化?

JVM對(duì)Java的原生鎖做了哪些優(yōu)化?在Java之前，Monitor的實(shí)現(xiàn)完全依賴底層操作系統(tǒng)的互斥鎖來(lái)實(shí)現(xiàn)，也就是我們剛才在問題二中所聞述的獲取/釋放鎖的邏輯。

由于Java層面的線程與操作系統(tǒng)的原生線程有映射關(guān)系，如果要將一個(gè)線程進(jìn)行阻塞或喚起都需要操作系統(tǒng)的協(xié)助，這就需要從用戶態(tài)切換到內(nèi)核態(tài)來(lái)執(zhí)行，這種切換代價(jià)十分昂貴，很耗處理器時(shí)間，現(xiàn)代JDK中做了大量的優(yōu)化。一種優(yōu)化是使用自旋鎖，即在把線程進(jìn)行阻塞操作之前先讓線程自旋等待一段時(shí)間，可能在等待期間其他線程已經(jīng)解鎖，這時(shí)就無(wú)再讓線程執(zhí)行阻塞操作，避免了用戶態(tài)到內(nèi)核態(tài)的切換。

再讓線程執(zhí)行阻塞操作，避免了用戶態(tài)到內(nèi)核態(tài)的切換。

現(xiàn)代JDK中還提供了三種不同的 Monitor實(shí)現(xiàn)，也就是三種不同的鎖：

·偏向鎖( Biased Locking)

·輕量級(jí)鎖

·重量級(jí)鎖

這三種鎖使得JDK得以優(yōu)化Synchronized的運(yùn)行，當(dāng)JM檢測(cè)到不同的競(jìng)爭(zhēng)狀況時(shí)，會(huì)自動(dòng)切換到適合的鎖實(shí)現(xiàn)，這就是鎖的升級(jí)、降級(jí)。

·當(dāng)沒有競(jìng)爭(zhēng)出現(xiàn)時(shí)，默認(rèn)會(huì)使用偏向鎖。

JVM會(huì)利用CAS操作，在對(duì)象頭上的Mark Word部分設(shè)置線程ID，以表示這個(gè)對(duì)象偏向于當(dāng)前線程，所以并不涉及真正的互斥鎖，因?yàn)樵诤芏鄳?yīng)用場(chǎng)景中，大部分對(duì)象生命周期中最多會(huì)被一個(gè)線程鎖定，使用偏斜鎖可以降低無(wú)競(jìng)爭(zhēng)開銷。

·如果有另一線程試圖鎖定某個(gè)被偏斜過的對(duì)象，JM就撤銷偏斜鎖，切換到輕量級(jí)鎖實(shí)現(xiàn)。

·輕量級(jí)鎖依賴CAS操作Mark Word來(lái)試圖獲取鎖，如果重試成功，就使用普通的輕量級(jí)鎖;否則，進(jìn)一步升級(jí)為重量級(jí)鎖。


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