java锁机制

锁实现互斥同步

同步是指多个线程并发访问共享数据时，保证同一时刻只有一个线程使用

 

java中，最近简单互斥锁实现使用synchronized关键字

synchronized关键字进过编译后，会在代码块先后生成一个monitor enter指令

以及多个monitor exit。保证异常状况下，能正常退出方法块

 

同时java中的ReentrantLock类也提供了同步功能，可是他同时还提供了不少高级功能例如：

等待可中断，可实现公平锁，以及锁绑定多个条件，锁过时

 

公平锁：按照申请锁的时间顺序依次获取锁

synchronzied:非公平锁  ReentrantLock：默认非公平锁，可配置公平锁

 

建议：jdk1.6之后优先考虑使用synchronzied实现互斥同步

 

非阻塞同步

互斥同步会进行线程阻塞和唤醒，同时带来性能问题，被称为阻塞同步（悲观并发策略）

数据共享产生争用，产生冲突，采起补偿措施，不把线程挂起，被称为非阻塞同步（乐观并发策略）

非阻塞同步实现CAS,CAS指令执行时，只有内存地址值等于旧预期值时，处理才会将内存地址值更新

缺点:会出现ABA问题，java提供了AtomicStampedReference经过版本控制变量值，来保证CAS的正确性。

若是出现ABA问题，传统互斥锁性能可能比原子类性能更好

 

无同步方案

ThreadLocal:线程本地存储，保证变量的可见性，再同一个线程中，是一种无锁化实现。

使用场景：springmvc中单例模式下，保证高并发线程安全。

 

重量级锁

重量级锁会阻塞加锁失败的线程，在目标锁被释放后，从新唤醒进程

java线程的阻塞和唤醒，是由操做系统来完成的，涉及用户态与内核态切换，开销很是大

为了不昂贵的阻塞和唤醒，java引入自适应自旋，其实实质在处理器中空跑一段时间，等待锁释放

 

轻量级锁

轻量级锁，jdk1.6引入经过CAS操做，当前比较对象锁字段的值是否为当前锁记录的地址，若是成功该线程获取到对象。

CAS不成功，检查锁对象是否指向当前的栈帧

若是是jvm会清除锁，进入该同步块，不然证实锁被其余线程持有，超过2个争用该锁会被膨胀为重量级锁

 

偏向锁

偏向锁是在在无竞争状况下，去除同步和CAS操做，偏向得到他的第一个线程

jdk1.6开始默认，经过-XX:+UseBaisedLocking设置

锁类型的变化过程以下图：