Java的synchronized 瞭解

 

Java中的鎖

在 Java 中主要2種加鎖機制:
synchronized 關鍵字
java.util.concurrent.Lock （ReentrantLock是該接口的一個常用實現）

兩者在底層存在一些差別：

synchronized 是關鍵字，通過一對字節碼指令 monitorenter/monitorexit 實現。

java.util.concurrent.Lock 利用 Java 代碼和sun.misc.Unsafe 中的本地調用實現的。Unsafe 包不是Java規範的一部分。

使用 synchronized 有以下三種作用範圍：
1.在靜態方法上加鎖
2.在非靜態方法上加鎖
3.在代碼塊上加鎖，synchronized (lock)

public class MySynchronized {

    private Object lock = new Object();

    public synchronized static void staticMethod() {
        //
    }

    public synchronized void nonStaticMethod() {
        //
    }

    public void normalMethod() {
        synchronized (lock) {
            //
        }
    }
}

注意：上述三種情況，鎖都是加在對象上面的。

作用範圍	鎖對象
非靜態方法	當前實例對象 => this
靜態方法	類對象  => 當前類.class （注意，它是個類對象）
代碼塊	指定對象 => lock （以上面的代碼爲例）

接下來講下 synchronized 鎖

我們知道Java 的對象一般存在堆中，其實jvm中一個對象分爲兩部分：對象頭與對象體。前者又分：Mark Word 、Klass Word 、及數組長度，其中數組長度是數組對象纔有的。

 

以64位JVM爲例，Mark Word 、Klass Word 都是64 位的。後者是指針，指向方法區中類的元信息。Mark Word 就與鎖有關了。

對於Mark word 的數據結構，網上很多（該圖來源於網絡）

|------------------------------------------------------------------------------|--------------------|
|                                  Mark Word (64 bits)                         |       State        |
|------------------------------------------------------------------------------|--------------------|
| unused:25 | identity_hashcode:31 | unused:1 | age:4 | biased_lock:1 | lock:2 |       Normal       |
|------------------------------------------------------------------------------|--------------------|
| thread:54 |       epoch:2        | unused:1 | age:4 | biased_lock:1 | lock:2 |       Biased       |
|------------------------------------------------------------------------------|--------------------|
|                       ptr_to_lock_record:62                         | lock:2 | Lightweight Locked |
|------------------------------------------------------------------------------|--------------------|
|                     ptr_to_heavyweight_monitor:62                   | lock:2 | Heavyweight Locked |
|------------------------------------------------------------------------------|--------------------|
|                                                                     | lock:2 |    Marked for GC   |
|------------------------------------------------------------------------------|--------------------|

下邊來看下這個對象頭

先運行代碼，（注意：以server 方式）

public class TestVM {
    private Object lock = new Object();

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        TestVM testVM = new TestVM();
        for (; ; ) {
            testVM.normalMethod();
        }
    }

    public void normalMethod() throws InterruptedException {
        synchronized (lock) {
            //
            Thread.sleep(1000);
        }
    }
}

JPS

JPS是Java自帶的查看java進程的命令

-q: 只顯示VM 標示，不顯示jar,class, main參數等信息。
-m: 輸出主函數傳入的參數。
-l: 輸出應用程序主類完整package名稱或jar完整名稱。
-v: 列出jvm啓動參數。
-V: 輸出通過.hotsportrc或-XX:Flags=<filename>指定的jvm參數。

 

 

JDB

 

HSDB

HSDB，即 Hotspot Debugger，jar包在 JAVA_HOME 下。我的路徑是

/Library/Java/JavaVirtualMachines/jdk1.8.0_191.jdk/Contents/Home/lib/sa-jdi.jar

在該目錄下用root權限執行命令

sudo java -cp sa-jdi.jar sun.jvm.hotspot.HSDB

啓動後，嘗試連接需要檢查的進程

輸入jps 查到的進程ID

注意：如果不是root 權限，可能報錯

成功的效果如下：