java基础篇之synchronized锁状态变化过程

偏执的太偏执、 2022-12-02 01:15 78阅读 0赞

在多线程环境下，synchronized是经常用到的加锁方式，锁的状态有无锁、偏向锁、轻量级锁和重量级锁。下面就阐述下，这些状态是如何变化的。

## 一、升级 ##

**1、无锁状态**  
在锁对象刚刚new出来的时候，是无锁状态，比如

Object o = new Object();

**2、偏向锁**  
在锁对象o被使用后，即synchronized(o)，状态会变成偏向锁，对象o的对象头中记录了线程的ID。如下图所示，锁o上标记了线程A才会执行代码块。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NpbmF0XzMwMTYwNzI3_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]

**3、轻量级锁状态**  
当在偏向锁时，另外一个线程也来竞争的时候，就会升级为轻量级锁，如下图所示，线程B也来竞争，但是发现对象o标记了线程A才能执行代码块。  
![在这里插入图片描述][20200829074740935.png_pic_center]

在轻量级锁状态，每个线程都有个线程栈，线程栈中有个Lock Record。然后，每个线程都会自旋（CAS）获取锁，即修改对象o的锁标记指向自己的Lock Record。  
当线程A获取锁过后，那么线程B还在一直自旋获取锁。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NpbmF0XzMwMTYwNzI3_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]

**4、重量级锁状态**  
当线程B自旋次数过多或竞争非常激烈（由JVM判断），就会升级为重量级锁。jvm会向操作系统内核态，申请锁mutex，该锁有个队列，会将线程B放到队列中等待（和AQS类似），直到被唤醒执行。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NpbmF0XzMwMTYwNzI3_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 2]

## 二、降级 ##

很多书上面会直接说没有降级，其实在GC的时候会有降级，但是对象都已经被当做垃圾收回，此时谈锁降级也没意义，所以可以认为不存在。

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