线程安全锁优化

线程安全：

当多个线程访问一个对象时，如果不用考虑这些线程在运行时环境下的调度和交替执行，也不需要考虑额外的同步，或者在调用方进行任何其他协调操作，调用这个对象的行为都可以获得正确的结果，这个对象就是线程安全的。

Java语言中的线程安全

1.不可变 final Integer类

2.绝对线程安全

不管运行时环境如何，调用者都不需要任何额外的同步措施。

Java API标注是线程安全的一般都不是绝对线程安全。

3.相对线程安全（通常意义上的线程安全）

Vector,HashTable ,Collections的SynchronizedCollection()方法

4.线程兼容

对象本身不是线程安全的，但是可以通过调用端正确地使用同步手段，可以保证在并发环境下安全的使用。ArrayList等

5.线程对立

无论是否使用同步手段，多线程环境下都不可使用。

System.setIn(),System.setOut()

线程安全的实现方法

1.互斥同步（阻塞同步，悲观锁）

互斥是方法，同步是目的。

synchronized关键字，编译后会生产moniterenter和moniterexit两个指令码。

ReentrantLock

优先使用synchronized

2.非阻塞同步（乐观锁）

CAS操作 sun.misc.Unsafe类的compareAndSwapInt（），compareAndSwapLong()

有ABA问题，可以用时间戳，version

3.无同步方案

可重入代码（幂等）：输入同样的数据，返回的结果都相同。

线程本地存储（只有一个线程使用）

一段代码的数据不与其他共享

锁优化

自旋锁与自适应自旋

自旋锁 “让等待锁的线程稍等一下”，执行一个忙循环，默认执行10次。

通过参数-XX:PreBlockSpin来更改。

自适应自旋锁：自旋时间不固定，由上一次在同一个锁上的自旋等待时间及锁的持有者状态来确定。

锁消除

依托逃逸分析的数据支持，例如线程私有的部分会去掉同步锁。

锁粗化

public void  a(){
while(i>0){
    synchronized{// 每次循环都加锁，好烦系统资源。
        do something();
    i++
       }
    }
}
//JVM自动优化为：
public void a(){
    synchronized{// 粗化仅仅加一次锁
        while(i>0){
        do something();
        i++
    }
    }
}

偏向锁：

消除无数据竞争情况下的同步原语。

这个锁会偏向第一个获取它的线程。该锁没有被其他线程获取，持有偏向锁的线程不需要进行同步。

轻量级锁：

基于Mark Word的CMS进行。

2个以上线程竞争同一个锁，会膨胀为重量级锁。

偏向锁、轻量锁状态转化及对象Mark Word的关系