深入Java synchronized ：底層機制與鎖升級
synchronized是Java中用於線程同步的重要關(guān)鍵字，其底層實現(xiàn)和鎖升級機制對並發(fā)性能至關(guān)重要。本文將深入探討synchronized的運作細節(jié)，並結(jié)合示例代碼分析鎖的升級過程。
以下示例代碼演示了不同鎖狀態(tài)的轉(zhuǎn)換：
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
// Hotspot虛擬機啟動後存在4秒延遲才啟用偏向鎖Thread.sleep(5000);
Object obj = new Object();
System.out.println("初始狀態(tài)=====================" "\n" ClassLayout.parseInstance(obj).toPrintable());
new Thread(() -> {
synchronized (obj) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() "獲取鎖執(zhí)行中。。。\n"
ClassLayout.parseInstance(obj).toPrintable());
}
}, "線程A").start();
Thread.sleep(1000);
new Thread(() -> {
synchronized (obj) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() "獲取鎖執(zhí)行中。。。\n"
ClassLayout.parseInstance(obj).toPrintable());
}
}, "線程B").start();
// 睡眠5秒後Thread.sleep(5000);
System.out.println(Thread.currentThread().getName() ClassLayout.parseInstance(obj).toPrintable());
}
運行此代碼，觀察輸出結(jié)果，即可看到鎖狀態(tài)從無鎖到偏向鎖、輕量級鎖，甚至重量級鎖的轉(zhuǎn)換過程（注意：高版本JVM已棄用偏向鎖）。
synchronized的鎖升級過程如下：
- 無鎖狀態(tài):對像初始狀態(tài)，對像頭包含哈希碼、GC年齡等信息。
- 偏向鎖(已在較新JVM版本中棄用):只有一個線程訪問同步塊時，JVM將鎖偏向該線程，對像頭記錄偏向線程ID，減少鎖獲取開銷。
- 輕量級鎖:當(dāng)?shù)诙€線程嘗試獲取鎖時，如果偏向鎖的線程不在同步塊中執(zhí)行，偏向鎖升級為輕量級鎖。輕量級鎖通過自旋嘗試獲取鎖，自旋次數(shù)有限，失敗則升級為重量級鎖。
- 重量級鎖:線程掛起，操作系統(tǒng)調(diào)度，開銷較大，適用於高競爭場景。
示例代碼的輸出結(jié)果將展示鎖狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，例如從無鎖到輕量級鎖，再到可能出現(xiàn)的重量級鎖。 (由於偏向鎖被棄用，可能不會顯示偏向鎖狀態(tài))。 分析這些輸出結(jié)果，可以更深入地理解鎖升級的動態(tài)過程。
總之，理解synchronized的底層機制和鎖升級過程，對掌握J(rèn)ava並發(fā)編程和性能優(yōu)化至關(guān)重要。 通過代碼實踐和結(jié)果分析，可以更有效地學(xué)習(xí)和應(yīng)用這些知識。
以上是Java中synchronized的底層原理和鎖升級過程是怎樣的？的詳細內(nèi)容。更多資訊請關(guān)注PHP中文網(wǎng)其他相關(guān)文章！
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