一文了解 Synchronized編程（源代碼）

synchronized關(guān)鍵字是Java并發(fā)編程中線程同步的常用手段之一，其作用有三個(gè):

互斥性：確保線程互斥的訪問同步代，鎖自動(dòng)釋放，多個(gè)線程操作同個(gè)代碼塊或函數(shù)必須排隊(duì)獲得鎖，

可見性：保證共享變量的修改能夠及時(shí)可見，獲得鎖的線程操作完畢后會(huì)將所數(shù)據(jù)刷新到共享內(nèi)存區(qū)[1]

有序性：不解決重排序，但保證有序性

synchronized用法有三個(gè):

修飾實(shí)例方法

修飾靜態(tài)方法

修飾代碼塊

1. 修飾實(shí)例方法

synchronized關(guān)鍵詞作用在方法的前面，用來鎖定方法，其實(shí)默認(rèn)鎖定的是this對(duì)象。

public?class?Thread1?implements?Runnable{
????//共享資源(臨界資源)
????static?int?i=0;
????//如果沒有synchronized關(guān)鍵字，輸出小于20000
????public?synchronized?void?increase(){
????????i++;
????}
????public?void?run()?{
????????for(int?j=0;j<10000;j++){
????????????increase();
????????}
????}
????public?static?void?main(String[]?args)?throws?InterruptedException?{
????????Thread1?t=new?Thread1();
????????Thread?t1=new?Thread(t);
????????Thread?t2=new?Thread(t);
????????t1.start();
????????t2.start();
????????t1.join();//主線程等待t1執(zhí)行完畢
????????t2.join();//主線程等待t2執(zhí)行完畢
????????System.out.println(i);
????}
}

2. 修飾靜態(tài)方法

synchronized還是修飾在方法上，不過修飾的是靜態(tài)方法，等價(jià)于鎖定的是Class對(duì)象，

????public?class?Thread1?{
????//共享資源(臨界資源)
????static?int?i?=?0;
????//如果沒有synchronized關(guān)鍵字，輸出小于20000
????public?static?synchronized?void?increase()?{
????????i++;
????}
????public?static?void?main(String[]?args)?throws?InterruptedException?{
????????Thread?t1?=?new?Thread(new?Runnable()?{
????????????public?void?run()?{
????????????????for?(int?j?=?0;?j?

	

	3. 修飾代碼塊

	用法是在函數(shù)體內(nèi)部對(duì)于要修改的參數(shù)區(qū)間用synchronized來修飾，相比與鎖定函數(shù)這個(gè)范圍更小，可以指定鎖定什么對(duì)象。
public?class?Thread1?implements?Runnable?{
????//共享資源(臨界資源)
????static?int?i?=?0;

????@Override
????public?void?run()?{
????????for?(int?j?=?0;?j?

	

	總結(jié)：

	synchronized修飾的實(shí)例方法，多線程并發(fā)訪問時(shí)，只能有一個(gè)線程進(jìn)入，獲得對(duì)象內(nèi)置鎖，其他線程阻塞等待，但在此期間線程仍然可以訪問其他方法。

	synchronized修飾的靜態(tài)方法，多線程并發(fā)訪問時(shí)，只能有一個(gè)線程進(jìn)入，獲得類鎖，其他線程阻塞等待，但在此期間線程仍然可以訪問其他方法。

	synchronized修飾的代碼塊，多線程并發(fā)訪問時(shí)，只能有一個(gè)線程進(jìn)入，根據(jù)括號(hào)中的對(duì)象或者是類，獲得相應(yīng)的對(duì)象內(nèi)置鎖或者是類鎖

	每個(gè)類都有一個(gè)類鎖，類的每個(gè)對(duì)象也有一個(gè)內(nèi)置鎖，它們是互不干擾的，也就是說一個(gè)線程可以同時(shí)獲得類鎖和該類實(shí)例化對(duì)象的內(nèi)置鎖，當(dāng)線程訪問非synchronzied修飾的方法時(shí)，并不需要獲得鎖，因此不會(huì)產(chǎn)生阻塞。

	管程

	管程[2] (英語：Monitors，也稱為監(jiān)視器) 在操作系統(tǒng)中是很重要的概念，管程其實(shí)指的是管理共享變量以及管理共享變量的操作過程。有點(diǎn)扮演中介的意思，管程管理一堆對(duì)象，多個(gè)線程同一時(shí)候只能有一個(gè)線程來訪問這些東西。

	管程可以看做一個(gè)軟件模塊，它是將共享的變量和對(duì)于這些共享變量的操作封裝起來，形成一個(gè)具有一定接口的功能模塊，進(jìn)程可以調(diào)用管程來實(shí)現(xiàn)進(jìn)程級(jí)別的并發(fā)控制。

	進(jìn)程只能互斥的使用管程，即當(dāng)一個(gè)進(jìn)程使用管程時(shí)，另一個(gè)進(jìn)程必須等待。當(dāng)一個(gè)進(jìn)程使用完管程后，它必須釋放管程并喚醒等待管程的某一個(gè)進(jìn)程。

	管程解決互斥問題相對(duì)簡單，把共享變量以及共享變量的操作都封裝在一個(gè)類中

	

	當(dāng)線程A和線程B需要獲取共享變量count時(shí)，就需要調(diào)用get和set方法，而get和set方法則保證互斥性，保證每次只能有一個(gè)線程訪問。

	生活中舉例管程比如鏈家店長分配給每一個(gè)中介管理一部分二手房源，多個(gè)客戶通過中介進(jìn)行房屋買賣。

	中介 就是管程。

	多個(gè)二手房源被一個(gè)中介管理中，就是一個(gè)管程管理著多個(gè)系統(tǒng)資源。

	多個(gè)客戶就相當(dāng)于多個(gè)線程。

	Synchronzied的底層原理

	對(duì)象頭解析

	我們知道在Java的JVM內(nèi)存區(qū)域[3]中一個(gè)對(duì)象在堆區(qū)創(chuàng)建，創(chuàng)建后的對(duì)象由三部分組成。

	

	這三部分功能如下：

	填充數(shù)據(jù)：由于虛擬機(jī)要求對(duì)象起始地址必須是8字節(jié)的整數(shù)倍。填充數(shù)據(jù)不是必須存在的，僅僅是為了字節(jié)對(duì)齊。

	實(shí)例變量：存放類的屬性數(shù)據(jù)信息，包括父類的屬性信息，這部分內(nèi)存按4字節(jié)對(duì)齊。

	對(duì)象頭：主要包括兩部分 Klass Point跟 Mark Word

	Klass Point(類型指針)：是對(duì)象指向它的類元數(shù)據(jù)的指針，虛擬機(jī)通過這個(gè)指針來確定這個(gè)對(duì)象是哪個(gè)類的實(shí)例。

	Mark Word(標(biāo)記字段)：這一部分用于儲(chǔ)存對(duì)象自身的運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)，如哈希碼，GC分代年齡，鎖狀態(tài)標(biāo)志，鎖指針等，這部分?jǐn)?shù)據(jù)在32bit和64bit的虛擬機(jī)中大小分別為32bit和64bit，考慮到虛擬機(jī)的空間效率，Mark Word被設(shè)計(jì)成一個(gè)非固定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以便在極小的空間中存儲(chǔ)盡量多的信息，它會(huì)根據(jù)對(duì)象的狀態(tài)復(fù)用自己的存儲(chǔ)空間(跟ConcurrentHashMap里的標(biāo)志位類似)，詳細(xì)情況如下圖：

	Mark Word狀態(tài)表示位如下：

	

	synchronized不論是修飾方法還是代碼塊，都是通過持有修飾對(duì)象的鎖來實(shí)現(xiàn)同步，synchronized鎖對(duì)象是存在對(duì)象頭Mark Word。其中輕量級(jí)鎖和偏向鎖是Java6對(duì)synchronized鎖進(jìn)行優(yōu)化后新增加的，這里我們主要分析一下重量級(jí)鎖也就是通常說synchronized的對(duì)象鎖，鎖標(biāo)識(shí)位為10，其中指針指向的是monitor對(duì)象（也稱為管程或監(jiān)視器鎖）的起始地址。每個(gè)對(duì)象都存在著一個(gè) monitor[4] 與之關(guān)聯(lián)。

	

	

	反匯編查看

	分析對(duì)象的monitor前我們先通過反匯編看下同步方法跟同步方法塊在匯編語言級(jí)別是什么樣的指令。
public?class?SynchronizedTest?{
????public?synchronized?void?doSth(){
????????System.out.println("Hello?World");
????}
????public?void?doSth1(){
????????synchronized?(SynchronizedTest.class){
????????????System.out.println("Hello?World");
????????}
????}
}

	javac SynchronizedTest .java 然后javap -c SynchronizedTest反編譯后看匯編指令如下：
?public?synchronized?void?doSth();
????descriptor:?()V
????flags:?ACC_PUBLIC,?ACC_SYNCHRONIZED?//??這是重點(diǎn)?方法鎖
????Code:
??????stack=2,?locals=1,?args_size=1
?????????0:?getstatic?????#2??????????????????
?????????3:?ldc???????????#3????
?????????5:?invokevirtual?#4??????????????????
?????????8:?return

??public?void?doSth1();
????descriptor:?()V
????flags:?ACC_PUBLIC
????Code:
??????stack=2,?locals=3,?args_size=1
?????????0:?ldc???????????#5?????????????????
?????????2:?dup
?????????3:?astore_1
?????????4:?monitorenter??//???進(jìn)入同步方法
?????????5:?getstatic?????#2??????????????????
?????????8:?ldc???????????#3??????????????????
????????10:?invokevirtual?#4????????????????
????????13:?aload_1
????????14:?monitorexit??//正常時(shí)?退出同步方法
????????15:?goto??????????23
????????18:?astore_2
????????19:?aload_1
????????20:?monitorexit??//?異常時(shí)?退出同步方法
????????21:?aload_2
????????22:?athrow
????????23:?return

	我們可以看到Java編譯器為我們生成的字節(jié)碼。在對(duì)于doSth和doSth1的處理上稍有不同。也就是說。JVM對(duì)于同步方法和同步代碼塊的處理方式不同。對(duì)于同步方法，JVM采用ACC_SYNCHRONIZED標(biāo)記符來實(shí)現(xiàn)同步。對(duì)于同步代碼塊。JVM采用monitorenter、monitorexit兩個(gè)指令來實(shí)現(xiàn)同步。

	ACC_SYNCHRONIZED

	方法級(jí)的同步是隱式的。同步方法的常量池中會(huì)有一個(gè)ACC_SYNCHRONIZED標(biāo)志。當(dāng)某個(gè)線程要訪問某個(gè)方法的時(shí)候，會(huì)檢查是否有ACC_SYNCHRONIZED，如果有設(shè)置，則需要先獲得監(jiān)視器鎖，然后開始執(zhí)行方法，方法執(zhí)行之后再釋放監(jiān)視器鎖。這時(shí)如果其他線程來請(qǐng)求執(zhí)行方法，會(huì)因?yàn)闊o法獲得監(jiān)視器鎖而被阻斷住。值得注意的是，如果在方法執(zhí)行過程中，發(fā)生了異常，并且方法內(nèi)部并沒有處理該異常，那么在異常被拋到方法外面之前監(jiān)視器鎖會(huì)被自動(dòng)釋放。

	monitorenter跟monitorexit

	可以把執(zhí)行monitorenter指令理解為加鎖，執(zhí)行monitorexit理解為釋放鎖。每個(gè)對(duì)象維護(hù)著一個(gè)記錄著被鎖次數(shù)的計(jì)數(shù)器。未被鎖定的對(duì)象的該計(jì)數(shù)器為0，當(dāng)一個(gè)線程獲得鎖（執(zhí)行monitorenter）后，該計(jì)數(shù)器自增變?yōu)?1 ，當(dāng)同一個(gè)線程再次獲得該對(duì)象的鎖的時(shí)候，計(jì)數(shù)器再次自增。當(dāng)同一個(gè)線程釋放鎖（執(zhí)行monitorexit指令）的時(shí)候，計(jì)數(shù)器再自減。當(dāng)計(jì)數(shù)器為0的時(shí)候。鎖將被釋放，其他線程便可以獲得鎖。

	結(jié)論：同步方法和同步代碼塊底層都是通過monitor來實(shí)現(xiàn)同步的。兩者區(qū)別：同步方式是通過方法中的access_flags中設(shè)置ACC_SYNCHRONIZED標(biāo)志來實(shí)現(xiàn)，同步代碼塊是通過monitorenter和monitorexit來實(shí)現(xiàn)。

	monitor解析

	每個(gè)對(duì)象都與一個(gè)monitor相關(guān)聯(lián)，而monitor可以被線程擁有或釋放，在Java虛擬機(jī)(HotSpot)中，monitor是由ObjectMonitor實(shí)現(xiàn)的，其主要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如下（位于HotSpot虛擬機(jī)源碼ObjectMonitor.hpp文件，C++實(shí)現(xiàn)的）。
ObjectMonitor()?{
????_count????????=?0;??????//記錄數(shù)
????_recursions???=?0;??????//鎖的重入次數(shù)
????_owner????????=?NULL;???//指向持有ObjectMonitor對(duì)象的線程?
????_WaitSet??????=?NULL;???//調(diào)用wait后，線程會(huì)被加入到_WaitSet
????_EntryList????=?NULL?;??//等待獲取鎖的線程，會(huì)被加入到該列表
}

	monitor運(yùn)行圖如下：

	

	對(duì)于一個(gè)synchronized修飾的方法(代碼塊)來說：

	當(dāng)多個(gè)線程同時(shí)訪問該方法，那么這些線程會(huì)先被放進(jìn)_EntryList隊(duì)列，此時(shí)線程處于blocked狀態(tài)

	當(dāng)一個(gè)線程獲取到了對(duì)象的monitor后，那么就可以進(jìn)入running狀態(tài)，執(zhí)行方法塊，此時(shí)，ObjectMonitor對(duì)象的_owner指向當(dāng)前線程，_count加1表示當(dāng)前對(duì)象鎖被一個(gè)線程獲取。

	當(dāng)running狀態(tài)的線程調(diào)用wait()方法，那么當(dāng)前線程釋放monitor對(duì)象，進(jìn)入waiting狀態(tài)，ObjectMonitor對(duì)象的_owner變?yōu)閚ull，_count減1，同時(shí)線程進(jìn)入_WaitSet隊(duì)列，直到有線程調(diào)用notify()方法喚醒該線程，則該線程進(jìn)入_EntryList隊(duì)列，競爭到鎖再進(jìn)入_owner區(qū)。

	如果當(dāng)前線程執(zhí)行完畢，那么也釋放monitor對(duì)象，ObjectMonitor對(duì)象的_owner變?yōu)閚ull，_count減1。

	因?yàn)楸O(jiān)視器鎖（monitor）是依賴于底層的操作系統(tǒng)的Mutex Lock來實(shí)現(xiàn)的，而操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)線程之間的切換時(shí)需要從用戶態(tài)轉(zhuǎn)換到核心態(tài)(具體可看CXUAN寫的OS哦)，這個(gè)狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換需要相對(duì)比較長的時(shí)間，時(shí)間成本相對(duì)較高，這也是早期的synchronized效率低的原因。慶幸在Java 6之后Java官方對(duì)從JVM層面對(duì)synchronized較大優(yōu)化最終提升顯著，Java 6之后，為了減少獲得鎖和釋放鎖所帶來的性能消耗，引入了鎖升級(jí)的概念。

	鎖升級(jí)

	synchronized鎖有四種狀態(tài)，無鎖、偏向鎖、輕量級(jí)鎖、重量級(jí)鎖。這幾個(gè)狀態(tài)會(huì)隨著競爭狀態(tài)逐漸升級(jí)，鎖可以升級(jí)但不能降級(jí)，但是偏向鎖狀態(tài)可以被重置為無鎖狀態(tài)。科學(xué)性的說這些鎖之前我們先看個(gè)簡單通俗的例子來加深印象。

	通俗說各種鎖

	偏向鎖、輕量級(jí)鎖和重量級(jí)鎖之間的關(guān)系，首先打個(gè)比方[5]：假設(shè)現(xiàn)在廁所只有一個(gè)位置，每個(gè)使用者都有打開門鎖的鑰匙。必須打開門鎖才能使用廁所。其中小明、小紅理解為兩個(gè)線程，上廁所理解為執(zhí)行同步代碼，門鎖理解為同步代碼的鎖

	小明今天吃壞了東西需要反復(fù)去廁所，如果小明每次都要開鎖就很耽誤時(shí)間，于是門鎖將小明的臉記錄下來（假設(shè)那個(gè)鎖是智能鎖），下次小明再來的時(shí)候門鎖會(huì)自動(dòng)識(shí)別出是小明來了，然后自動(dòng)開鎖，這樣就省去了小明拿鑰匙開門的過程，此時(shí)門鎖就是偏向鎖，也可以理解為偏向小明的鎖。

	接下來，小紅又去上廁所，試圖將廁所的門鎖設(shè)置為偏向自己的偏向鎖，于是發(fā)現(xiàn)門鎖無法偏向自己，因?yàn)榇藭r(shí)門鎖已是偏向小明的偏向鎖。于是小紅很生氣，要求門鎖撤銷對(duì)小明的偏向，當(dāng)然，小明也不同意門鎖偏向小紅。于是等小明用完廁所之后，門鎖撤銷了對(duì)任何人的偏向（只要出現(xiàn)競爭的情況，就會(huì)撤銷偏向鎖）。這個(gè)過程就是撤銷偏向鎖。此時(shí)門鎖升級(jí)為輕量級(jí)鎖。

	等小明出來以后，輕量級(jí)鎖正式生效 。下一次小明和小紅同時(shí)來廁所，誰跑的快誰先走到門前，開門后將門鎖拿進(jìn)廁所，并將門鎖打開以后拿進(jìn)廁所里，將門反鎖，于是在門外原來放門鎖的位置放置了一個(gè)有人的標(biāo)志（這個(gè)標(biāo)識(shí)可以理解為指向門鎖的指針，或者理解為作為鎖的Java對(duì)象頭的Mark Word值），這時(shí)，小紅看到有人以后很著急，催著里面的人出來時(shí)馬上進(jìn)去，于是不斷的來敲門，問小明什么時(shí)候出來。這個(gè)過程就是自旋。

	反復(fù)敲了幾次以后，小明受不了了，對(duì)小紅喊話，說你別敲了，等我用完廁所我告訴你，于是小紅去一邊等著（線性阻塞）。此時(shí)門鎖升級(jí)為重量級(jí)鎖。升級(jí)為重量級(jí)鎖的后果就是，小紅不再反復(fù)敲門，小明在上完廁所以后必須告訴小紅一聲，否則小紅就會(huì)一直等著。

	結(jié)論：

	偏向鎖在只有一個(gè)人上廁所時(shí)非常高效，省去了開門的過程。輕量級(jí)鎖在有多人上廁所但是每個(gè)人使用的特別快的時(shí)候，比較高效，因?yàn)闀?huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象，小紅敲門的時(shí)候正好趕上小明出來，這樣就省得小明出來告訴小紅以后小紅才能進(jìn)去，但是這樣可能會(huì)出現(xiàn)小紅敲門失敗的情況（就是敲門時(shí)小明還沒用完）。重量級(jí)鎖相比與輕量級(jí)鎖的多了一步小明呼喚小紅的步驟，但是卻省掉了小紅反復(fù)去敲門的過程，但是能保證小紅去廁所時(shí)廁所一定是沒人的。

	偏向鎖

	經(jīng)過HotSpot的作者大量的研究發(fā)現(xiàn)大多數(shù)時(shí)候是不存在鎖競爭的，經(jīng)常是一個(gè)線程多次獲得同一個(gè)鎖，因此如果每次都要競爭鎖會(huì)增大很多沒有必要付出的代價(jià)，為了降低獲取鎖的代價(jià)，才引入的偏向鎖。核心思想：

	如果一個(gè)線程獲得了鎖，那么鎖就進(jìn)入偏向模式，此時(shí)Mark Word 的結(jié)構(gòu)也變?yōu)槠蜴i結(jié)構(gòu)，當(dāng)這個(gè)線程再次請(qǐng)求鎖時(shí)，無需再做任何同步操作，即獲取鎖的過程，這樣就省去了大量有關(guān)鎖申請(qǐng)的操作，從而也就提供程序的性能。所以，對(duì)于沒有鎖競爭的場(chǎng)合，偏向鎖有很好的優(yōu)化效果，畢竟極有可能連續(xù)多次是同一個(gè)線程申請(qǐng)相同的鎖。但是對(duì)于鎖競爭比較激烈的場(chǎng)合，偏向鎖就失效了，因?yàn)檫@樣場(chǎng)合極有可能每次申請(qǐng)鎖的線程都是不相同的，因此這種場(chǎng)合下不應(yīng)該使用偏向鎖，否則會(huì)得不償失，需要注意的是，偏向鎖失敗后，并不會(huì)立即膨脹為重量級(jí)鎖，而是先升級(jí)為輕量級(jí)鎖。

	具體流程：當(dāng)線程1訪問代碼塊并獲取鎖對(duì)象時(shí)，會(huì)在java對(duì)象頭和棧幀中記錄偏向的鎖的threadID，因?yàn)槠蜴i不會(huì)主動(dòng)釋放鎖，因此以后線程1再次獲取鎖的時(shí)候，需要比較當(dāng)前線程的threadID和Java對(duì)象頭中的threadID是否一致，如果一致（還是線程1獲取鎖對(duì)象），則無需使用CAS來加鎖、解鎖；如果不一致（其他線程，如線程2要競爭鎖對(duì)象，而偏向鎖不會(huì)主動(dòng)釋放因此還是存儲(chǔ)的線程1的threadID），那么需要查看Java對(duì)象頭中記錄的線程1是否存活，如果沒有存活，那么鎖對(duì)象被重置為無鎖狀態(tài)，其它線程（線程2）可以競爭將其設(shè)置為偏向鎖；如果存活，那么立刻查找該線程（線程1）的棧幀信息，如果還是需要繼續(xù)持有這個(gè)鎖對(duì)象，那么暫停當(dāng)前線程1，撤銷偏向鎖，升級(jí)為 輕量級(jí)鎖，如果線程1不再使用該鎖對(duì)象，那么將鎖對(duì)象狀態(tài)設(shè)為無鎖狀態(tài)，重新偏向新的線程。

	輕量級(jí)鎖

	輕量級(jí)鎖考慮的是競爭鎖對(duì)象的線程不多，而且線程持有鎖的時(shí)間也不長的情景。因?yàn)樽枞€程需要高昂的耗時(shí)實(shí)現(xiàn)CPU從用戶態(tài)轉(zhuǎn)到內(nèi)核態(tài)的切換，如果剛剛阻塞不久這個(gè)鎖就被釋放了，那這個(gè)代價(jià)就有點(diǎn)得不償失了，因此這個(gè)時(shí)候就干脆不阻塞這個(gè)線程，讓它自旋這等待鎖釋放。

	「原理跟升級(jí)」：線程1獲取輕量級(jí)鎖時(shí)會(huì)先把鎖對(duì)象的對(duì)象頭MarkWord復(fù)制一份到線程1的棧幀中創(chuàng)建的用于存儲(chǔ)鎖記錄的空間（稱為DisplacedMarkWord），然后使用CAS把對(duì)象頭中的內(nèi)容替換為線程1存儲(chǔ)的鎖記錄（DisplacedMarkWord）的地址；

	如果在線程1復(fù)制對(duì)象頭的同時(shí)（在線程1CAS之前），線程2也準(zhǔn)備獲取鎖，復(fù)制了對(duì)象頭到線程2的鎖記錄空間中，但是在線程2CAS的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)線程1已經(jīng)把對(duì)象頭換了，「線程2的CAS失敗，那么線程2就嘗試使用自旋鎖來等待線程1釋放鎖」。自旋鎖簡單來說就是讓線程2在循環(huán)中不斷CAS嘗試獲得鎖對(duì)象。

	但是如果自旋的「時(shí)間太長」也不行，因?yàn)樽孕且腃PU的，因此「自旋的次數(shù)是有限制」的，比如10次或者100次，如果自旋次數(shù)到了線程1還沒有釋放鎖，或者線程1還在執(zhí)行，線程2還在自旋等待，那么這個(gè)時(shí)候輕量級(jí)鎖就會(huì)膨脹為重量級(jí)鎖。重量級(jí)鎖把除了擁有鎖的線程都阻塞，防止CPU空轉(zhuǎn)。

	

	鎖消除

	消除鎖是虛擬機(jī)另外一種鎖的優(yōu)化，這種優(yōu)化更徹底，Java虛擬機(jī)在JIT編譯時(shí)通過對(duì)運(yùn)行上下文的掃描，去除不可能存在共享資源競爭的鎖，通過這種方式消，除沒有必要的鎖，可以節(jié)省毫無意義的請(qǐng)求鎖時(shí)間，我們知道StringBuffer是線程安全的，里面包含鎖的存在，但是如果我們?cè)诤瘮?shù)內(nèi)部使用StringBuffer那么代碼會(huì)在JIT后會(huì)自動(dòng)將鎖釋放掉哦。

	對(duì)比如下：

				鎖狀態(tài)
			

				優(yōu)點(diǎn)
			

				缺點(diǎn)
			

				適用場(chǎng)景
		

				偏向鎖
			

				加鎖解鎖無需額外消耗，跟非同步方法時(shí)間相差納秒級(jí)別
			

				如果競爭線程多，會(huì)帶來額外的鎖撤銷的消耗
			

				基本沒有其他線程競爭的同步場(chǎng)景
		

				輕量級(jí)鎖
			

				競爭的線程不會(huì)阻塞而是在自旋，可提高程序響應(yīng)速度
			

				如果一直無法獲得會(huì)自旋消耗CPU
			

				少量線程競爭，持有鎖時(shí)間不長，追求響應(yīng)速度
		

				重量級(jí)鎖
			

				線程競爭不會(huì)導(dǎo)致CPU自旋跟消耗CPU資源
			

				線程阻塞，響應(yīng)時(shí)間長
			

				很多線程競爭鎖，切鎖持有時(shí)間長，追求吞吐量時(shí)候
		

	PS：ReentrantLock底層實(shí)現(xiàn)依賴于特殊的CPU指令，比如發(fā)送lock指令和unlock指令，不需要用戶態(tài)和內(nèi)核態(tài)的切換，所以效率高。而synchronized底層由監(jiān)視器鎖（monitor）是依賴于底層的操作系統(tǒng)的Mutex Lock需要用戶態(tài)和內(nèi)核態(tài)的切換，所以效率會(huì)低一些。

	鎖升級(jí)流程圖

	最后奉上unbelievableme[6]繪制的鎖升級(jí)大圖：

	

	編輯：黃飛