volatile、synchronized、锁的升级与对比

以你之姓@ 2024-03-23 17:49 82阅读 0赞

### volatile关键字 ###

Java允许多个线程访问共享的变量。提供了volatile，在某些情况下比锁要更加方便。

volatile的作用是保证了共享变量的“可见性”：在多线程并发编程时，如果多个线程共享同一个变量，当线程A改变这个变量的值后，要保证其它线程能够读取到这个修改后的值，并且所有读到该变量的值是一致的。

从内存向处理器传数据时，是先将内存的数据读到缓存里再进行操作。

此时处理器A和B的缓存里存入变量a=6，

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处理器B使a=7，然后进行写回到内存的操作，写回后，内存里a的值是7

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此时会令处理器A里缓存了该内存地址的数据无效，保证各个处理器的缓存是一致的。

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### synchronized关键字 ###

Java中的每一个对象都可以作为锁.

表现形式有三种：

1.对 于普通同步方法， 锁的 是当前 实 例 对 象。

2.对 于静 态 同步方法， 锁的 是当前 类 的 Class 对 象。

3.对 于同步方法 块 ， 锁的 是s ynchonized 括号里配置的 对 象

synchronized 用的 锁 在 Java 对 象 头 里，对象头（Mark Word）里有专门的锁标志位

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### 锁的升级 ###

1.偏向锁

当一个 线 程 访问 同步 块 并 获取 锁时 ，会在 对 象 头 和 栈帧 中的 锁记录 里存 储锁 偏向的 线 程 ID ，以后 该线 程在 进 入和退出 同步块时 不需要 进 行 CAS 操作来加 锁 和解 锁 ，只需 简单 地 测试 一下 对 象 头 的 Mark Word 里是否存储 着指向当前 线 程的偏向 锁 。

类似地形容一下：假设有一个物品，A第一次用这个物品时，在这个物品刻上“A”，然后使用它。当A之后再用这个物品时，发现这个物品刻着“A”呢，就可以直接使用这个物品。

此时又来了一个B，B也想用这个物品，这个物品还未刻上“B”，B会先把记号从“A”改成“B”，在B再次用这个物品时，B可以直接使用这个物品。

当这个物品的记号从“A”—>“B”—>"A"—>“B”.............如果竞争很激烈，修改达到一定次数后，会升级成轻量级锁。

2.轻量级锁

在多个线程抢夺同一个锁时，Mark Word变成轻量级锁的结构。轻量级锁会通过自旋，使多个线程争抢这个锁。

当A在用这个锁时，线程B自旋，在A用完这个锁时，A和B争抢，抢不到的自旋。如果A线程一直占用这个锁，B自旋达到一定次数后，升级为重量级锁。

3.重量级锁

当其它的线程试图获取锁时，全部都会被阻塞，只有在持有锁的线程释放锁之后，才会唤醒其它的这些线程。

### 三种锁的对比 ###

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当作学习的一个记录、总结。

图片截图来自《 Java 并 发编 程的 艺术》  方 腾飞  魏 鹏  程 晓 明 著

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