深入JVM锁机制1-synchronized
目前在Java中存在两种锁机制:synchronized和Lock,Lock接口及其实现类是JDK5增加的内容,其作者是大名鼎鼎的并发专家Doug Lea。本文并不比较synchronized与Lock孰优孰劣,只是介绍二者的实现原理。
数据同步需要依赖锁,那锁的同步又依赖谁?synchronized给出的答案是在软件层面依赖JVM,而Lock给出的方案是在硬件层面依赖特殊的CPU指令,大家可能会进一步追问:JVM底层又是如何实现synchronized的?
本文所指说的JVM是指Hotspot的6u23版本,下面首先介绍synchronized的实现:
synrhronized关键字简洁、清晰、语义明确,因此即使有了Lock接口,使用的还是非常广泛。其应用层的语义是可以把任何一个非null对象作为"锁",当synchronized作用在方法上时,锁住的便是对象实例(this);当作用在静态方法时锁住的便是对象对应的Class实例,因为Class数据存在于永久带,因此静态方法锁相当于该类的一个全局锁;当synchronized作用于某一个对象实例时,锁住的便是对应的代码块。在HotSpot JVM实现中,锁有个专门的名字:对象监视器。
1. 线程状态及状态转换
当多个线程同时请求某个对象监视器时,对象监视器会设置几种状态用来区分请求的线程:
- Contention List:所有请求锁的线程将被首先放置到该竞争队列
- Entry List:Contention List中那些有资格成为候选人的线程被移到Entry List
- Wait Set:那些调用wait方法被阻塞的线程被放置到Wait Set
- OnDeck:任何时刻最多只能有一个线程正在竞争锁,该线程称为OnDeck
- Owner:获得锁的线程称为Owner
- !Owner:释放锁的线程

1.1 ContentionList虚拟队列
ContentionList并不是一个真正的Queue,而只是一个虚拟队列,原因在于ContentionList是由Node及其next指针逻辑构成,并不存在一个Queue的数据结构。ContentionList是一个后进先出(LIFO)的队列,每次新加入Node时都会在队头进行,通过CAS改变第一个节点的的指针为新增节点,同时设置新增节点的next指向后续节点,而取得操作则发生在队尾。显然,该结构其实是个Lock-Free的队列。
因为只有Owner线程才能从队尾取元素,也即线程出列操作无争用,当然也就避免了CAS的ABA问题。

1.2 EntryList
2. 自旋锁
- 如果平均负载小于CPUs则一直自旋
- 如果有超过(CPUs/2)个线程正在自旋,则后来线程直接阻塞
- 如果正在自旋的线程发现Owner发生了变化则延迟自旋时间(自旋计数)或进入阻塞
- 如果CPU处于节电模式则停止自旋
- 自旋时间的最坏情况是CPU的存储延迟(CPU A存储了一个数据,到CPU B得知这个数据直接的时间差)
- 自旋时会适当放弃线程优先级之间的差异
3. 偏向锁
3.1 CAS及SMP架构

3.2 偏向解除
4. 总结
深入JVM锁机制1-synchronized的更多相关文章
- [转帖]B4. Concurrent JVM 锁机制(synchronized)
B4. Concurrent JVM 锁机制(synchronized) https://www.cnblogs.com/zlxyt/p/11050346.html 挺好的 感觉这个文章写的 不过想要 ...
- JVM锁机制之synchronized
概述: synchronized是java用于处理多线程同步的一个关键字,用于标记一个方法/代码块,使之成为同步方法/同步块. 用synchronized可以避免多线程处理时的竞态条件问题. 相关概念 ...
- B4. Concurrent JVM 锁机制(synchronized)
[概述] JVM 通过 synchronized 关键字提供锁,用于在线程同步中保证线程安全. [synchronized 实现原理] synchronized 可以用于代码块或者方法中,产生同步代码 ...
- 转:synchronized和LOCK的实现原理---深入JVM锁机制
JVM底层又是如何实现synchronized的? 目前在Java中存在两种锁机制:synchronized和Lock,Lock接口及其实现类是JDK5增加的内容,其作者是大名鼎鼎的并发专家Doug ...
- [转载]深入JVM锁机制-synchronized
转自:http://blog.csdn.net/chen77716/article/details/6618779,并加上少量自己的理解 目前在Java中存在两种锁机制:synchronized和Lo ...
- java多线程之:深入JVM锁机制2-Lock (转载)
前文(深入JVM锁机制-synchronized)分析了JVM中的synchronized实现,本文继续分析JVM中的另一种锁Lock的实现.与synchronized不同的是,Lock完全用Java ...
- 深入JVM锁机制2-Lock
前文(深入JVM锁机制-synchronized)分析了JVM中的synchronized实现,本文继续分析JVM中的另一种锁Lock的实现.与synchronized不同的是,Lock完全用Java ...
- 并发编程的锁机制:synchronized和lock
1. 锁的种类 锁的种类有很多,包括:自旋锁.自旋锁的其他种类.阻塞锁.可重入锁.读写锁.互斥锁.悲观锁.乐观锁.公平锁.可重入锁等等,其余就不列出了.我们重点看如下几种:可重入锁.读写锁.可中断锁. ...
- 【Java线程】锁机制:synchronized、Lock、Condition
http://www.infoq.com/cn/articles/java-memory-model-5 深入理解Java内存模型(五)——锁 http://www.ibm.com/develope ...
随机推荐
- CoreJavaE10V1P3.1 第3章 Java的基本编程结构-3.1 Java 最简程序
3.1Java最简程序 FirstSample.java public class FirstSample { public static void main(String[] args) { Sys ...
- 复习java7 集合的底层实现理解
1.ArrayList 特点:查询快,增删慢,可以重复,无序 实现:底层是用数组实现的,在添加数据的时候,当数组已经满了,会扩容,默认增加1.5倍的原数组长度,并将旧的数组数据拷贝到新的数组上. 2. ...
- Linux学习初步
centOS 6.5关闭防火墙步骤 关闭命令: service iptables stop 永久关闭防火墙:chkconfig iptables off两个命令同时运行,运行完成后 ...
- 【 VS 插件开发 】一、正确安装VS专业版
[ VS 插件开发 ]一.正确安装VS专业版
- on事件绑定阻止冒泡的问题
当使用on进行事件绑定时当要给document绑定click,而子元素要禁止冒泡,那么子元素里面的子元素的click事件就会无效了, 下面无效版: $('#queue').on('click', '. ...
- Java错误提示is not an enclosing class
今天脑袋晕乎乎的,犯了个低级错误,好半天才反应过来 一直提示:is not an enclosing class 我居然把 RegisterActivity.class 写成了 RegisterAct ...
- 让IE的Button自适应文字宽度兼容
width:auto; overflow:visible; 这样将可以去掉IE按钮文字两边多余的空格,并按照自己设置的padding 来显示
- CodeForces 709C Letters Cyclic Shift
贪心. 肯定是两个$a$之间的那些字符都$-1$,没有$a$就全部$-1$.如果输入的串全是$a$,那么把最后一个$a$改成$z$. #pragma comment(linker, "/ST ...
- TCP滑动窗口控制流量的原理
TCP的滑动窗口机制 TCP这个协议是网络中使用的比较广泛,他是一个面向连接的可靠的传输协议.既然是一个可靠的传输协议就需要对数据进行确认.TCP协议里窗口机制有2种:一种是固定的窗口大小 ...
- Hadoop无法上传文件查找原因
部署了集群,上传测试文件到HDFS文件系统的时候出现问题.could only be replicated to 0 nodes, instead of 1,如下图所示: 度娘寻找解决方案: 博客链接 ...