java中的synchronized只是重量级锁吗？聊一聊synchronized锁升级流程
作者：互联网
synchronized这个关键字，原来的印象就是一个重量级锁，也就是悲观锁，直接锁住代码段，剩余的线程进入到阻塞队列中，效率极低，实际上呢，在jdk1.6之后，synchronized的内部进行了优化，它不再是一个简单的重量级锁，它为了试用所有的情况，有了一个锁升级流程：无锁 -》 偏向锁 -》 轻量级锁 -》 重量级锁，接下来我们仔细的聊一下所谓的锁升级流程。
首先，现来看一下，synchronized的使用方法：
1、对一个对象进行加锁
synchronized(this){
//代码
}
2、对一个方法进行加锁
public synchornized void test(){
//代码
}
实际上，无论是对一个对象进行加锁还是对一个方法进行加锁，实际上，都是对对象进行加锁。也就是说，对于方式2，实际上虚拟机会根据synchronized修饰的是实例方法还是类方法，去取对应的实例对象或者Class对象来进行加锁。
所以既然是对对象加锁，我们是不是应该了解下对象的结构呢，楼主的上一篇文章有关于对象结构的，不再多说。锁的信息都是存在对象头中的MarkWord中的。结构如下：
一、无锁状态
当一个对象被创建出来时，为无锁状态，所标记位位01，是否偏向锁位0。
二、偏向锁
当一个线程执行到锁相关的代码段时，就会将是否偏向锁置为1，此时MarkWord结构如下：
| bit fields | 是否偏向锁 | 锁标志位 | |
|---|---|---|---|
| threadId | epoch | 1 | 01 |
此时有线程占据了这个锁，这也就是偏向锁。
这也就到了偏向锁，这个锁会偏向于第一个获得它的线程，在接下来的执行过程中，假如该锁没有被其他线程所获取，没有其他线程来竞争该锁，那么持有偏向锁的线程将永远不需要进行同步操作。
假如，这时候来了一个线程，也来抢占该锁，处理流程如下：
1、判断线程id是否和MarkWord中的线程id相同，如果相同，那么直接执行代码块，否则执行下一步。
2、查看对象是否为可偏向，如果为0，那么进行CAS操做，将MarkWord中的否偏向锁置为1，并记录id。如果不是，执行下一步骤。
3、这时候就出现了竟争锁的情况，新线程，会尝试CAS操作，来更新线程id，如果失败，就进行锁的撤销或升级为轻量级锁。
如果失败，就去撤销锁，首先需要判断，MarkWord中存放的线程id是否还存活，如果已经死亡，就撤销锁，然后新线程，获取锁，否则升级为轻量级锁。
其中简单聊一下撤销锁：
锁的对象头中偏向着线程1，因为它不知道线程1什么时候来，所以一直偏向着，就算线程1已经死亡了。所以撤销锁的时候，先检查对象头所指向的线程是否存活，如果不存活，那么偏向锁撤销为无锁，线程2就拿到了锁，如果存在，那么线程1目前没有拿着锁而在干别的事情，这样锁就在不同时间段被不同线程访问了升级为轻量级锁。
所以，如果程序肯定是两个线程竟争，我们可以一开始就把偏向锁这个默认功能给关闭，否则浪费大量的资源。
三、轻量级锁
简单描述下偏向锁升级为轻量级锁的过程：
1、线程在自己的线程栈中，新建一个锁记录LockRecord。
2、将LockRecord中的对象指针，指向锁对象，然后将锁对象的MarkWord复制到LockRecord中。
3、将锁对象的MarkWord替换为为指向LockRecord的指针。
然后MarkWord更新为：
| bit fields | 锁标志位 |
|---|---|
| 指向LockRecord的指针 | 00 |
然后简单聊聊轻量级锁。
轻量级锁又叫自旋锁。
自旋锁也就是当一个线程占据着锁时，这时候另一个线程来了，发现锁被占用，就开始进行不停的尝试CAS操作，也就是不停的执行for循环，来不停的尝试获取该锁，知道获取锁之后，结束。
当线程太多之后，就会出现一个问题，假如有100个线程竟争资源，有99个在不停的执行for循环，这个cpu的消耗是非常可怕的。所以，线程太多了，就需要让线程阻塞，然后执行了，默认情况下，自旋的次数为10次，用户可以通过-XX:PreBlockSpin来进行更改，超过了，就升级为重量级锁。
四、重量级锁
升级为重量级锁之后，MarkWord中发生变化，如下：
| bit fields | 锁标志位 |
|---|---|
| 指向Mutex的指针 | 10 |
重量级锁是依赖对象内部的monitor锁来实现的，而monitor又依赖操作系统的MutexLock(互斥锁)来实现的，所以重量级锁也被成为互斥锁。
重量级锁的工作流程如下：当系统检查到锁是重量级锁之后，会把等待想要获得锁的线程进行阻塞，被阻塞的线程不会消耗cup。但是阻塞或者唤醒一个线程时，都需要操作系统来帮忙，这就需要从用户态转换到内核态，而转换状态是需要消耗很多时间的，有可能比用户执行代码的时间还要长。所以重量级锁的开销还是很大的。
这就是synchronized中的锁升级流程。
标签：MarkWord,加锁,java,synchronized,对象,聊一聊,线程,重量级,偏向 来源： https://www.cnblogs.com/mcjhcnblogs/p/14226505.html