【JAVA并发编程-黑马】第三章

一、synchronized 原理(字节码角度)

	static final Object lock = new Object();
	static int counter = 0;
	public static void main(String[] args) {
		synchronized (lock) {
			counter++;
		}
	}

字节码文件:

public static void main(java.lang.String[]);
	descriptor: ([Ljava/lang/String;)V
	flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC
	Code:
	stack=2, locals=3, args_size=1
		0: getstatic #2 // <- lock引用 (synchronized开始),拿到lock锁对象
		3: dup //复制了一份对象
		4: astore_1 // lock引用 -> slot 1   存储到一个临时变量,为了解锁用
		5: monitorenter // 将 lock对象 MarkWord 置为 Monitor 指针
		6: getstatic #3 // <- i
		9: iconst_1 // 准备常数 1
		10: iadd // +1
		11: putstatic #3 // -> i
		14: aload_1 // <- lock引用 获取之前存储的临时变量
		15: monitorexit // 将 lock对象 MarkWord 重置, 唤醒 EntryList
		16: goto 24
		19: astore_2 // e -> slot 2
		20: aload_1 // <- lock引用
		21: monitorexit // 将 lock对象 MarkWord 重置, 唤醒 EntryList
		22: aload_2 // <- slot 2 (e)
		23: athrow // throw e
		24: return
	Exception table: //如果发生异常
		from to target type
		6 16 19 any   //这里是监控6-19,也就是同步代码块
		19 22 19 any //执行19-22行,如果发生异常,也会解锁,因为在21行将MarkWord重置了。
	LineNumberTable:
		line 8: 0
		line 9: 6
		line 10: 14
		line 11: 24
	LocalVariableTable:
		Start Length Slot Name Signature
		0 25 0 args [Ljava/lang/String;
	StackMapTable: number_of_entries = 2
		frame_type = 255 /* full_frame */
			offset_delta = 19
			locals = [ class "[Ljava/lang/String;", class java/lang/Object ]
			stack = [ class java/lang/Throwable ]
		frame_type = 250 /* chop */
			offset_delta = 4

所以,使用synchronized 如果发生异常了,也不会导致死锁

二、synchronized 优化原理

2.1轻量级锁

轻量级锁的使用场景:如果一个对象虽然有多线程要加锁,但加锁的时间是错开的(也就是没有竞争),那么可以使用轻量级锁来优化。

轻量级锁对使用者是透明的,即语法仍然是 synchronized

假设有两个方法同步块,利用同一个对象加锁:

static final Object obj = new Object();
public static void method1() {
	synchronized( obj ) {
		// 同步块 A
		method2();
	}
}
public static void method2() {
	synchronized( obj ) {
		// 同步块 B
	}
}
  • 创建锁记录(Lock Record)对象,每个线程都的栈帧都会包含一个锁记录的结构,内部可以存储锁定对象的Mark Word
    在这里插入图片描述
  • 让锁记录中 Object reference 指向锁对象,并尝试用 cas 替换 Object 的 Mark Word,将 Mark Word 的值存
    入锁记录
    在这里插入图片描述
  • 如果 cas 替换成功,对象头中存储了 锁记录地址和状态 00 ,表示由该线程给对象加锁,这时图示如下
    在这里插入图片描述
  • 如果 cas 失败,有两种情况
    1、如果是其它线程已经持有了该 Object 的轻量级锁,这时表明有竞争,进入锁膨胀过程
    2、如果是自己执行了 synchronized 锁重入,那么再添加一条 Lock Record 作为重入的计数
    在这里插入图片描述
  • 当退出 synchronized 代码块(解锁时)如果有取值为 null 的锁记录,表示有重入,这时重置锁记录,表示重入计数减一
    在这里插入图片描述
  • 当退出 synchronized 代码块(解锁时)锁记录的值不为 null,这时使用 cas 将 Mark Word 的值恢复给对象头
    1、成功,则解锁成功
    2、失败,说明轻量级锁进行了锁膨胀或已经升级为重量级锁,进入重量级锁解锁流程

2.2 锁膨胀

如果在尝试加轻量级锁的过程中,CAS 操作无法成功,这时一种情况就是有其它线程为此对象加上了轻量级锁(有竞争),这时需要进行锁膨胀,将轻量级锁变为重量级锁。

  • 当 Thread-1 进行轻量级加锁时,Thread-0 已经对该对象加了轻量级锁
    在这里插入图片描述
  • 这时 Thread-1 加轻量级锁失败,进入锁膨胀流程
    即为 Object 对象申请 Monitor 锁,让 Object 指向重量级锁地址
    然后自己进入 Monitor 的 EntryList BLOCKED
    在这里插入图片描述
    当 Thread-0 退出同步块解锁时,使用 cas 将 Mark Word 的值恢复给对象头,失败。这时会进入重量级解锁流程,即按照 Monitor 地址找到 Monitor 对象,设置 Owner 为 null,唤醒 EntryList 中 BLOCKED 线程

3.3自旋优化

重量级锁竞争的时候,还可以使用自旋来进行优化,如果当前线程自旋成功(即这时候持锁线程已经退出了同步块,释放了锁),这时当前线程就可以避免阻塞。

自旋重试成功的情况
在这里插入图片描述
自旋失败的情况
在这里插入图片描述

  • 自旋会占用 CPU 时间,单核 CPU 自旋就是浪费,多核 CPU 自旋才能发挥优势。
  • 在 Java 6 之后自旋锁是自适应的,比如对象刚刚的一次自旋操作成功过,那么认为这次自旋成功的可能性会高,就多自旋几次;反之,就少自旋甚至不自旋,总之,比较智能。
  • Java 7 之后不能控制是否开启自旋功能

3.4偏向锁

轻量级锁在没有竞争时(就自己这个线程),每次重入仍然需要执行 CAS 操作。

Java 6 中引入了偏向锁来做进一步优化:只有第一次使用 CAS 将线程 ID 设置到对象的 Mark Word 头,之后发现这个线程 ID 是自己的就表示没有竞争,不用重新 CAS。以后只要不发生竞争,这个对象就归该线程所有

例如:

static final Object obj = new Object();
public static void m1() {
	synchronized( obj ) {
		// 同步块 A
		m2();
	}
}
public static void m2() {
	synchronized( obj ) {
		// 同步块 B
		m3();
	}
}
public static void m3() {
	synchronized( obj ) {
		// 同步块 C
	}
}

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

3.5偏向锁状态

先来回忆一下对象头
在这里插入图片描述
一个对象创建时:

  • 如果开启了偏向锁(默认开启),那么对象创建后,markword 值为 0x05 即最后 3 位为 101,这时它的thread、epoch、age 都为 0
  • 偏向锁是默认是延迟的,不会在程序启动时立即生效,如果想避免延迟,可以加 VM 参数 -XX:BiasedLockingStartupDelay=0 来禁用延迟
  • 如果没有开启偏向锁,那么对象创建后,markword 值为 0x01 即最后 3 位为 001,这时它的 hashcode、age 都为 0,第一次用到 hashcode 时才会赋值

测试偏向锁

利用 jol 第三方工具来查看对象头信息(注意这里我扩展了 jol 让它输出更为简洁)

       <dependency>
            <groupId>org.openjdk.jol</groupId>
            <artifactId>jol-core</artifactId>
            <version>0.10</version>
        </dependency>
// 添加虚拟机参数 -XX:BiasedLockingStartupDelay=0,防止延迟
public static void main(String[] args) throws IOException {
	Dog d = new Dog();
	ClassLayout classLayout = ClassLayout.parseInstance(d);
	new Thread(() -> {
		log.debug("synchronized 前");
		System.out.println(classLayout.toPrintableSimple(true));
		synchronized (d) {
			log.debug("synchronized 中");
			System.out.println(classLayout.toPrintableSimple(true));
		}
		log.debug("synchronized 后");
		System.out.println(classLayout.toPrintableSimple(true));
	}, "t1").start();
}

输出:

11:08:58.117 c.TestBiased [t1] - synchronized00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000101
11:08:58.121 c.TestBiased [t1] - synchronized00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 11101011 11010000 00000101
11:08:58.121 c.TestBiased [t1] - synchronized00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 11101011 11010000 00000101

注意
处于偏向锁的对象解锁后,线程 id 仍存储于对象头中。

测试禁用

在上面测试代码运行时在添加 VM 参数 -XX:-UseBiasedLocking 禁用偏向锁

输出

11:13:10.018 c.TestBiased [t1] - synchronized00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000001
11:13:10.021 c.TestBiased [t1] - synchronized00000000 00000000 00000000 00000000 00100000 00010100 11110011 10001000
11:13:10.021 c.TestBiased [t1] - synchronized00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000001

测试 hashCode

正常状态对象一开始是没有 hashCode 的,第一次调用才生成。

3.6 偏向锁撤销

1、当一个对象处于偏向状态的时候,调用一下hashcode方法,就会撤销偏向状态

2、当有其它线程使用偏向锁对象时,会将偏向锁升级为轻量级锁

private static void test2() throws InterruptedException {
	Dog d = new Dog();
	Thread t1 = new Thread(() -> {
		synchronized (d) {
		log.debug(ClassLayout.parseInstance(d).toPrintableSimple(true));
		}
		synchronized (TestBiased.class) {
			TestBiased.class.notify();
		}
	// 如果不用 wait/notify 使用 join 必须打开下面的注释
	// 因为:t1 线程不能结束,否则底层线程可能被 jvm 重用作为 t2 线程,底层线程 id 是一样的
	/*try {
	System.in.read();
	} catch (IOException e) {
	e.printStackTrace();
	}*/
	}, "t1");
	t1.start();
	Thread t2 = new Thread(() -> {
		synchronized (TestBiased.class) {
			try {
				TestBiased.class.wait();
			} catch (InterruptedException e) {
				e.printStackTrace();
			}
		}
		log.debug(ClassLayout.parseInstance(d).toPrintableSimple(true));
		synchronized (d) {
			log.debug(ClassLayout.parseInstance(d).toPrintableSimple(true));
		}
		log.debug(ClassLayout.parseInstance(d).toPrintableSimple(true));
	}, "t2");
	t2.start();
}

上述代码将两个线程的执行错开了。
输出:

[t1] - 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 01000001 00010000 00000101
[t2] - 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 01000001 00010000 00000101
[t2] - 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 10110101 11110000 01000000
[t2] - 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000001

由上面的第三行可以看出,再次加锁后变成了轻量级锁,最后释放锁之后,撤销了偏向锁。

撤销 - 调用 wait/notify

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
	Dog d = new Dog();
	Thread t1 = new Thread(() -> {
		log.debug(ClassLayout.parseInstance(d).toPrintableSimple(true));
		synchronized (d) {
			log.debug(ClassLayout.parseInstance(d).toPrintableSimple(true));
			try {
				d.wait();
			} catch (InterruptedException e) {
				e.printStackTrace();
			}
			log.debug(ClassLayout.parseInstance(d).toPrintableSimple(true));
		}
	}, "t1");
	t1.start();
	new Thread(() -> {
		try {
			Thread.sleep(6000);
		} catch (InterruptedException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		synchronized (d) {
			log.debug("notify");
			d.notify();
		}
	}, "t2").start();
}

因为wait/notify只有重量级锁有,所以撤销偏向锁其实不难理解
输出

[t1] - 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000101
[t1] - 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 10110011 11111000 00000101
[t2] - notify
[t1] - 00000000 00000000 00000000 00000000 00011100 11010100 00001101 11001010

3.7批量重偏向

  • 如果对象虽然被多个线程访问,但没有竞争,这时偏向了线程 T1 的对象仍有机会重新偏向 T2,重偏向会重置对象的 Thread ID
  • 当撤销偏向锁阈值超过 20 次后,jvm 会这样觉得,我是不是偏向错了呢,于是会在给这些对象加锁时重新偏向至加锁线程
private static void test3() throws InterruptedException {
	Vector<Dog> list = new Vector<>();
	Thread t1 = new Thread(() -> {
		for (int i = 0; i < 30; i++) {
			Dog d = new Dog();
			list.add(d);
			synchronized (d) {
				log.debug(i + "\t" + ClassLayout.parseInstance(d).toPrintableSimple(true));
			}
		}
		synchronized (list) {
			list.notify();
		}
	}, "t1");
	t1.start();
	Thread t2 = new Thread(() -> {
		synchronized (list) {
			try {
				list.wait();
			} catch (InterruptedException e) {
				e.printStackTrace();
			}
		}
		log.debug("===============> ");
		for (int i = 0; i < 30; i++) {
			Dog d = list.get(i);
			log.debug(i + "\t" + ClassLayout.parseInstance(d).toPrintableSimple(true));
			synchronized (d) {
				log.debug(i + "\t" + ClassLayout.parseInstance(d).toPrintableSimple(true));
			}
			log.debug(i + "\t" + ClassLayout.parseInstance(d).toPrintableSimple(true));
		}
	}, "t2");
	t2.start();
}

输出:

[t1] - 0 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 11110011 11100000 00000101
[t1] - 1 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 11110011 11100000 00000101
[t1] - 2 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 11110011 11100000 00000101
[t1] - 3 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 11110011 11100000 00000101
[t1] - 4 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 11110011 11100000 00000101
[t1] - 5 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 11110011 11100000 00000101
[t1] - 6 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 11110011 11100000 00000101
[t1] - 7 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 11110011 11100000 00000101
[t1] - 8 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 11110011 11100000 00000101
[t1] - 9 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 11110011 11100000 00000101
[t1] - 10 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 11110011 11100000 00000101
[t1] - 11 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 11110011 11100000 00000101
[t1] - 12 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 11110011 11100000 00000101
[t1] - 13 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 11110011 11100000 00000101
[t1] - 14 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 11110011 11100000 00000101
[t1] - 15 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 11110011 11100000 00000101
[t1] - 16 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 11110011 11100000 00000101
[t1] - 17 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 11110011 11100000 00000101
[t1] - 18 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 11110011 11100000 00000101
[t1] - 19 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 11110011 11100000 00000101
[t1] - 20 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 11110011 11100000 00000101
[t1] - 21 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 11110011 11100000 00000101
[t1] - 22 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 11110011 11100000 00000101
[t1] - 23 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 11110011 11100000 00000101
[t1] - 24 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 11110011 11100000 00000101
[t1] - 25 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 11110011 11100000 00000101
[t1] - 26 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 11110011 11100000 00000101
[t1] - 27 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 11110011 11100000 00000101
[t1] - 28 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 11110011 11100000 00000101
[t1] - 29 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 11110011 11100000 00000101
[t2] - ===============>
[t2] - 0 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 11110011 11100000 00000101
[t2] - 0 00000000 00000000 00000000 00000000 00100000 01011000 11110111 00000000
[t2] - 0 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000001
[t2] - 1 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 11110011 11100000 00000101
[t2] - 1 00000000 00000000 00000000 00000000 00100000 01011000 11110111 00000000
[t2] - 1 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000001
[t2] - 2 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 11110011 11100000 00000101
[t2] - 2 00000000 00000000 00000000 00000000 00100000 01011000 11110111 00000000
[t2] - 2 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000001
[t2] - 3 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 11110011 11100000 00000101
[t2] - 3 00000000 00000000 00000000 00000000 00100000 01011000 11110111 00000000
[t2] - 3 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000001
[t2] - 4 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 11110011 11100000 00000101
[t2] - 4 00000000 00000000 00000000 00000000 00100000 01011000 11110111 00000000
[t2] - 4 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000001
[t2] - 5 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 11110011 11100000 00000101
[t2] - 5 00000000 00000000 00000000 00000000 00100000 01011000 11110111 00000000
[t2] - 5 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000001
[t2] - 6 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 11110011 11100000 00000101
[t2] - 6 00000000 00000000 00000000 00000000 00100000 01011000 11110111 00000000
[t2] - 6 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000001
[t2] - 7 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 11110011 11100000 00000101
[t2] - 7 00000000 00000000 00000000 00000000 00100000 01011000 11110111 00000000
[t2] - 7 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000001
[t2] - 8 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 11110011 11100000 00000101
[t2] - 8 00000000 00000000 00000000 00000000 00100000 01011000 11110111 00000000
[t2] - 8 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000001
[t2] - 9 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 11110011 11100000 00000101
[t2] - 9 00000000 00000000 00000000 00000000 00100000 01011000 11110111 00000000
[t2] - 9 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000001
[t2] - 10 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 11110011 11100000 00000101
[t2] - 10 00000000 00000000 00000000 00000000 00100000 01011000 11110111 00000000
[t2] - 10 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000001
[t2] - 11 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 11110011 11100000 00000101
[t2] - 11 00000000 00000000 00000000 00000000 00100000 01011000 11110111 00000000
[t2] - 11 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000001
[t2] - 12 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 11110011 11100000 00000101
[t2] - 12 00000000 00000000 00000000 00000000 00100000 01011000 11110111 00000000
[t2] - 12 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000001
[t2] - 13 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 11110011 11100000 00000101
[t2] - 13 00000000 00000000 00000000 00000000 00100000 01011000 11110111 00000000
[t2] - 13 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000001
[t2] - 14 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 11110011 11100000 00000101
[t2] - 14 00000000 00000000 00000000 00000000 00100000 01011000 11110111 00000000
[t2] - 14 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000001
[t2] - 15 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 11110011 11100000 00000101
[t2] - 15 00000000 00000000 00000000 00000000 00100000 01011000 11110111 00000000
[t2] - 15 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000001
[t2] - 16 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 11110011 11100000 00000101
[t2] - 16 00000000 00000000 00000000 00000000 00100000 01011000 11110111 00000000
[t2] - 16 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000001
[t2] - 17 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 11110011 11100000 00000101
[t2] - 17 00000000 00000000 00000000 00000000 00100000 01011000 11110111 00000000
[t2] - 17 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000001
[t2] - 18 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 11110011 11100000 00000101
[t2] - 18 00000000 00000000 00000000 00000000 00100000 01011000 11110111 00000000
[t2] - 18 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000001
[t2] - 19 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 11110011 11100000 00000101
[t2] - 19 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 11110011 11110001 00000101
[t2] - 19 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 11110011 11110001 00000101
[t2] - 20 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 11110011 11100000 00000101
[t2] - 20 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 11110011 11110001 00000101
[t2] - 20 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 11110011 11110001 00000101
[t2] - 21 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 11110011 11100000 00000101
[t2] - 21 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 11110011 11110001 00000101
[t2] - 21 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 11110011 11110001 00000101
[t2] - 22 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 11110011 11100000 00000101
[t2] - 22 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 11110011 11110001 00000101
[t2] - 22 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 11110011 11110001 00000101
[t2] - 23 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 11110011 11100000 00000101
[t2] - 23 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 11110011 11110001 00000101
[t2] - 23 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 11110011 11110001 00000101
[t2] - 24 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 11110011 11100000 00000101
[t2] - 24 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 11110011 11110001 00000101
[t2] - 24 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 11110011 11110001 00000101
[t2] - 25 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 11110011 11100000 00000101
[t2] - 25 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 11110011 11110001 00000101
[t2] - 25 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 11110011 11110001 00000101
[t2] - 26 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 11110011 11100000 00000101
[t2] - 26 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 11110011 11110001 00000101
[t2] - 26 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 11110011 11110001 00000101
[t2] - 27 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 11110011 11100000 00000101
[t2] - 27 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 11110011 11110001 00000101
[t2] - 27 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 11110011 11110001 00000101
[t2] - 28 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 11110011 11100000 00000101
[t2] - 28 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 11110011 11110001 00000101
[t2] - 28 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 11110011 11110001 00000101
[t2] - 29 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 11110011 11100000 00000101
[t2] - 29 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 11110011 11110001 00000101
[t2] - 29 00000000 00000000 00000000 00000000 00011111 11110011 11110001 00000101

当执行20次时,偏向的线程变了。偏向了t2线程。

2.8批量撤销

  • 当撤销偏向锁阈值超过 40 次后,jvm 会这样觉得,自己确实偏向错了,根本就不该偏向。于是整个类的所有对象都会变为不可偏向的,新建的对象也是不可偏向的。
static Thread t1,t2,t3;
private static void test4() throws InterruptedException {
	Vector<Dog> list = new Vector<>();
	int loopNumber = 39;
	t1 = new Thread(() -> {
		for (int i = 0; i < loopNumber; i++) {
			Dog d = new Dog();
			list.add(d);
			synchronized (d) {
				log.debug(i + "\t" + ClassLayout.parseInstance(d).toPrintableSimple(true));
			}
		}
		LockSupport.unpark(t2);
	}, "t1");
	t1.start();
	t2 = new Thread(() -> {
		LockSupport.park();
		log.debug("===============> ");
		for (int i = 0; i < loopNumber; i++) {
			Dog d = list.get(i);
			log.debug(i + "\t" + ClassLayout.parseInstance(d).toPrintableSimple(true));
			synchronized (d) {
				log.debug(i + "\t" + ClassLayout.parseInstance(d).toPrintableSimple(true));
			}
			log.debug(i + "\t" + ClassLayout.parseInstance(d).toPrintableSimple(true));
		}
		LockSupport.unpark(t3);
	}, "t2");
	t2.start();
	t3 = new Thread(() -> {
		LockSupport.park();
		log.debug("===============> ");
		for (int i = 0; i < loopNumber; i++) {
			Dog d = list.get(i);
			log.debug(i + "\t" + ClassLayout.parseInstance(d).toPrintableSimple(true));
			synchronized (d) {
				log.debug(i + "\t" + ClassLayout.parseInstance(d).toPrintableSimple(true));
			}
			log.debug(i + "\t" + ClassLayout.parseInstance(d).toPrintableSimple(true));
		}
	}, "t3");
	t3.start();
	t3.join();
	log.debug(ClassLayout.parseInstance(new Dog()).toPrintableSimple(true));
}

2.9锁消除

@Fork(1)
@BenchmarkMode(Mode.AverageTime)
@Warmup(iterations=3)
@Measurement(iterations=5)
@OutputTimeUnit(TimeUnit.NANOSECONDS)
public class MyBenchmark {
	static int x = 0;
	@Benchmark
	public void a() throws Exception {
		x++;
	}
	@Benchmark
	public void b() throws Exception {
		Object o = new Object();
		synchronized (o) {
			x++;
		}
	}
}
java -jar benchmarks.jar
Benchmark Mode Samples Score Score error Units
c.i.MyBenchmark.a avgt 5 1.542 0.056 ns/op
c.i.MyBenchmark.b avgt 5 1.518 0.091 ns/op
java -XX:-EliminateLocks -jar benchmarks.jar //去掉锁消除优化
Benchmark Mode Samples Score Score error Units
c.i.MyBenchmark.a avgt 5 1.507 0.108 ns/op
c.i.MyBenchmark.b avgt 5 16.976 1.572 ns/op

JIT发现这个锁对象是局部变量,不会存在共享,干脆就就将锁消除了。

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