偏向锁、轻量级锁、重量级锁升级过程中的疑问解答

1 背景

在https://blog.csdn.net/qq_33996921/article/details/106629770这篇文章《Synchronized关键字和锁升级（偏向锁、轻量级锁、重量级锁）》中讲解了Synchronized使用原理，及锁的升级，在翻阅资料以及看别的博客中一些读者遇到的疑问，本文主要针对在锁升级中的一些问题进行解释。

2 锁升级的流程图

先从《并发编程的艺术》这本书中摘抄了两个锁升级的图：

1、偏向锁的获得和撤销流程

2、轻量级锁及膨胀流程

以上锁的过程不做详细的赘述，在上一篇提到的文章中已做了详细描述，下面针对一些疑问做相应的解答。

3、锁对象头

对象头的信息：

对象 MarkWord 状态以不同方式转换的过程如下：

翻译一下：

4 锁升级中的问题

1、问题当线程A 获取了偏向锁，此线程B进来了，走到了同步代码块前，此时是的锁是如何变化的，看到文章中：线程B CAS 失败会发起偏向锁撤销。 此处是线程A 升级为轻量级锁，还是重新争抢？ 如果是重新争抢，失败的线程会怎样？

答：线程A修改MarkWord中的信息，修改锁的标识为00，升级为轻量级锁；A已经持有偏向锁，从偏向锁升级为轻量级锁，是不需要再去重新争抢的，线程B会自旋尝试获取轻量级锁；

2、线程A、线程B同时到来，是不是直接就走轻量级锁，而跳过偏向锁，此是争抢失败的线程，发生自旋操作，如果自旋失败，我看文章是升级到重量级锁，那么是线程A、B同时升级到重量级锁的争抢吗？

答：走不走偏向锁是跟开不开启偏向锁有关的，可以用idea进行测试，加入参数-XX:+UseBiasedLocking -XX:BiasedLockingStartupDelay=0AB线程中,A线程先持有锁，那么B自旋失败后就会把锁膨胀成重量级锁，这时候A就是持有了重量级锁，B就是处于阻塞队列了（被放在_entryList里），等A释放后，B才有机会获取到锁；

3、 jvm 是不是会自行根据当前并发，直接选择是采用偏向锁、轻量级、重量级，还是必须是从偏向锁过渡到重量级锁？

答：偏向锁默认是不开启的，如果要开启可以用上面第（2）说的方法，不开启就默认先获取到轻量级锁，然后再升级到重量级锁，这其实是对锁的一种优化。因为加锁、释放锁的成本，要比自旋等待获取锁的成本高很多。

4、ThreadA在获得轻量级锁后，其RecordLock里存储着锁对象头的Mark word信息，将锁对象的Mark Word更新为指向Lock Record的指针，在ThreadB自旋失败后，进行锁膨胀，修改为重量级锁，这里有三个问题：
1）ThreadB修改为重量级锁，是修改的 Lock Record中存储的Mark word的信息么？

2）此时锁对象的Mark Word指向的Lock Record的指针是 ThreadB的么？

3）在ThreadB将锁膨胀为重量级锁之后，正在执行中的ThreadA怎么处理？

答：

1）线程B膨胀为重量级锁，是基于Monitor了，不是再修改markword；

2）所以第二个问题不存在；

3）锁膨胀为重量级锁之后，ThreadA继续运行，直到运行结束。

5、线程B多次自旋失败后，将锁升级为重量级锁之后，线程A就直接拥有了这把重量级锁，然后Monitor对象中_owner存储的是线程A的地址指针，而线程B则加入到__EntryList队列中进行阻塞，等待被唤醒，那此时，锁对象里的对象头里的Mark Word信息是不会改变的，仍然存储的是A的指针，是等到线程A释放锁的时候再去将Mark Word里的锁标识进行修改么（修改为重量级锁10）

答：Mark word存储的不再是轻量级锁中指向Lock Record的指针，升级为重量级锁之后存储的就是Monitor了。