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偏向锁
偏向锁会偏向于第一个访问锁的线程,如果在接下来的运行过程中,该锁没有被其他的线程访问,则持有偏向锁的线程将永远不需要触发同步。也就是说,偏向锁在资源无竞争情况下消除了同步语句,连CAS操作都不做了,提高了程序的运行性能。
大白话就是对锁置个变量,如果发现为true,代表资源无竞争,则无需再走各种加锁/解锁流程。如果为false,代表存在其他线程竞争资源,那么就会走后面的流程。
一个线程在第一次进入同步块时,会在对象头和栈帧中的锁记录里存储锁的偏向的线程ID。当下次该线程进入这个同步块时,会去检查锁的Mark Word里面是不是放的自己的线程ID。
如果是,表明该线程已经获得了锁,以后该线程在进入和退出同步块时不需要花费CAS操作来加锁和解锁 ;如果不是,就代表有另一个线程来竞争这个偏向锁。这个时候会尝试使用CAS来替换Mark Word里面的线程ID为新线程的ID,这个时候要分两种情况:
- 成功,表示之前的线程不存在了, Mark Word里面的线程ID为新线程的ID,锁不会升级,仍然为偏向锁;
- 失败,表示之前的线程仍然存在,那么暂停之前的线程,设置偏向锁标识为0,并设置锁标志位为00,升级为轻量级锁,会按照轻量级锁的方式进行竞争锁。
偏向锁使用了一种等到竞争出现才释放锁的机制,所以当其他线程尝试竞争偏向锁时, 持有偏向锁的线程才会释放锁。
偏向锁升级成轻量级锁时,会暂停拥有偏向锁的线程,重置偏向锁标识,这个过程看起来容易,实则开销还是很大的,大概的过程如下:
- 在一个安全点(在这个时间点上没有字节码正在执行)停止拥有锁的线程。
- 遍历线程栈,如果存在锁记录的话,需要修复锁记录和Mark Word,使其变成无锁状态。
- 唤醒被停止的线程,将当前锁升级成轻量级锁。