进行一致性Hash,偏向锁与轻量级锁是否会升级

如有错误，欢迎批评指正

起因

在周志明先生的《深入理解JAVA虚拟机》中，锁优化的章节讲到了，当一个对象当前正处于偏向锁状态，又收到需要计算其一致性哈希码的请求时，它的偏向状态会被立刻撤销，并且锁会膨胀成重量级锁，究其原因是因为对象头的Mark Word中，存储偏向锁的线程ID地址跟存储一致性Hash的比特位是冲突的

那么，如果对象轻量级锁，重量级锁的Mark Word难道不会跟Hash编码冲突吗，轻量级锁进行一致性Hash操作不会锁升级吗

做个实验来看一下

Mark Word(HotSpot)

32位系统下存储为：

32位MarkWord.png 64位系统实现：

64位MarkWord.png

内存可视化工具

maven添加如下依赖，可以通过ClassLayout.parseInstance(object).toPrintable()方法直接在控制台打印对象内存

<dependency>
   <groupId>org.openjdk.jol</groupId>
   <artifactId>jol-core</artifactId>
   <version>0.9</version>
</dependency>

无锁状态

先定义一个简单的Person类

public class Person {
    public final String name;

    public final int age;

    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
}

创建一个简单对象，来看下内存hash前后的变化

public class test {
    public static void main(String[] args) throws UnknownHostException {
        Person json = new Person("json", 14);
        System.out.println(ClassLayout.parseInstance(json).toPrintable());
        json.hashCode();
        System.out.println(ClassLayout.parseInstance(json).toPrintable());
    }
}

>>Integer.toBinaryString(json.hashCode())
>>1101011 10010110 01010001 11110011

hash前后.png 可以看到，在排除掉大小端的影响后，hash值是存在了26-56bit位上

偏向锁标记为0，锁标志位为01

偏向锁

public class test {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        //使线程进入可偏向状态
        Thread.sleep(5000);
        Person json = new Person("json", 14);
        System.out.println(ClassLayout.parseInstance(json).toPrintable());
        synchronized (json){//偏向锁
            System.out.println(ClassLayout.parseInstance(json).toPrintable());
            json.hashCode();//锁升级
            System.out.println(ClassLayout.parseInstance(json).toPrintable());
        }
    }
}

偏向锁.png

轻量级锁

public static void main(String[] args) throws UnknownHostException{
        Person json = new Person("json", 14);
        //未加锁
        System.out.println(ClassLayout.parseInstance(json).toPrintable());
        synchronized (json){
            //轻量级锁
            System.out.println(ClassLayout.parseInstance(json).toPrintable());
            json.hashCode();
            //升级为重量级锁
            System.out.println(ClassLayout.parseInstance(json).toPrintable());
        }
}

此时由于偏向锁不可用，直接加上轻量级锁，进行hash后，直接升级为重量级锁（开心，疑惑解开了）

轻量级锁.png

重量级锁

那么转为重量级锁后，hash值存到哪里去了呢？

这里引用R大的回答

这是一个针对HotSpot VM的锁实现的问题。简单答案是：

当一个对象已经计算过identity hash code，它就无法进入偏向锁状态；
当一个对象当前正处于偏向锁状态，并且需要计算其identity hash code的话，则它的偏向锁会被撤销，并且锁会膨胀为重量锁；
重量锁的实现中，ObjectMonitor类里有字段可以记录非加锁状态下的mark word，其中可以存储identity hash code的值。或者简单说就是重量锁可以存下identity hash code。

请一定要注意，这里讨论的hash code都只针对identity hash code。用户自定义的hashCode()方法所返回的值跟这里讨论的不是一回事。 Identity hash code是未被覆写的 java.lang.Object.hashCode() 或者 java.lang.System.identityHashCode(Object) 所返回的值。

作者：RednaxelaFX 链接：www.zhihu.com/question/52… 来源：知乎著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权，非商业转载请注明出处。

锁升级过程

现在再回过头来看锁升级过程，清晰多了

锁升级过程.jpg