锁-基础篇

分类

• 公平锁/非公平锁
• 可重入锁
• 独享锁/共享锁
• 互斥锁/读写锁
• 乐观锁/悲观锁
• 分段锁
• 偏向锁/轻量级锁/重量级锁
• 自旋锁

synchronized

有锁升级过程

• 在 JDK1.6 之前， syncronized 是一把重量级的锁
• 在 JDK1.8 中，其实默认是轻量级锁，但如果设定了 -XX:BiasedLockingStartupDelay = 0 ，
• 那在对一个 Object 做 syncronized 的时候，会立即上一把偏向锁。当处于偏向锁状态时， markwork 会记录当前线程 ID 。

升级到轻量级锁

当下一个线程参与到偏向锁竞争时，会先判断 markword 中保存的线程 ID 是否与这个线程 ID 相等，如果不相等，会立即撤销偏向锁，升级为轻量级锁。每个线程在自己的线程栈中生成一个 LockRecord ( LR )，然后每个线程通过 CAS (自旋)的操作将锁对象头中的 markwork 设置为指向自己的 LR 的指针，哪个线程设置成功，就意味着获得锁。关于 synchronized 中此时执行的 CAS 操作是通过 native 的调用 HotSpot 中bytecodeInterpreter.cpp 文件 C++ 代码实现的

升级到重量级锁

如果锁竞争加剧(如线程自旋次数或者自旋的线程数超过某阈值， JDK1.6 之后，由 JVM 自己控制该规则)，就会升级为重量级锁。此时就会向操作系统申请资源，线程挂起，进入到操作系统内核态的等待队列中，等待操作系统调度，然后映射回用户态。在重量级锁中，由于需要做内核态到用户态的转换，而这个过程中需要消耗较多时间，也就是"重"的原因之一。

可重入

• synchronized 拥有强制原子性的内部锁机制，是一把可重入锁。因此，在一个线程使用 synchronized 方法时调用该对象另一个 synchronized 方法，即一个线程得到一个对象锁后再次请求该对象锁，是永远可以拿到锁的。
• 在 Java 中线程获得对象锁的操作是以线程为单位的，而不是以调用为单位的。
• synchronized 锁的对象头的 markwork 中会记录该锁的线程持有者和计数器，当一个线程请求成功后，JVM 会记下持有锁的线程，并将计数器计为1。此时其他线程请求该锁，则必须等待。
• 而该持有锁的线程如果再次请求这个锁，就可以再次拿到这个锁，同时计数器会递增。
• 当线程退出一个 synchronized 方法/块时，计数器会递减，如果计数器为 0 则释放该锁锁。

悲观锁(互斥锁、排他锁)

synchronized 是一把悲观锁(独占锁)，当前线程如果获取到锁，会导致其它所有需要锁该的线程等待，一直等待持有锁的线程释放锁才继续进行锁的争抢。