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详解Java锁机制:看完你就明白的锁系列之锁的状态

发布时间:2019-10-19 16:09:07 所属栏目:建站 来源:java互联网高级架构
导读:副标题#e# 看完你就会知道,线程如果锁住了某个资源,致使其他线程无法访问的这种锁被称为悲观锁,相反,线程不锁住资源的锁被称为乐观锁,而自旋锁是基于 CAS 机制实现的,CAS又是乐观锁的一种实现,那么对于锁来说,多个线程同步访问某个资源的流程细节是

在代码进入同步块的时候,如果同步对象锁状态为无锁状态(锁标志位为 01 状态,是否为偏向锁为 0 ),虚拟机首先将在当前线程的栈帧中建立一个名为锁记录(Lock Record)的空间,用于存储锁对象目前的 Mark Word 的拷贝,然后拷贝对象头中的 Mark Word 复制到锁记录中。

详解Java锁机制:看完你就明白的锁系列之锁的状态

拷贝成功后,虚拟机将使用 CAS 操作尝试将对象的 Mark Word 更新为指向 Lock Record 的指针,并将 Lock Record里的 owner 指针指向对象的 Mark Word。

如果这个更新动作成功了,那么这个线程就拥有了该对象的锁,并且对象Mark Word的锁标志位设置为 00 ,表示此对象处于轻量级锁定状态。

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如果这个更新操作失败了,虚拟机首先会检查对象的 Mark Word 是否指向当前线程的栈帧,如果是就说明当前线程已经拥有了这个对象的锁,那就可以直接进入同步块继续执行。否则说明多个线程竞争锁,轻量级锁就要膨胀为重量级锁,锁标志的状态值变为 10 ,Mark Word中存储的就是指向重量级锁(互斥量)的指针,后面等待锁的线程也要进入阻塞状态。

重量级锁

重量级锁也就是通常说 synchronized 的对象锁,锁标识位为10,其中指针指向的是 monitor 对象(也称为管程或监视器锁)的起始地址。每个对象都存在着一个 monitor 与之关联,对象与其 monitor 之间的关系有存在多种实现方式,如 monitor 可以与对象一起创建销毁或当线程试图获取对象锁时自动生成,但当一个 monitor 被某个线程持有后,它便处于锁定状态。

详解Java锁机制:看完你就明白的锁系列之锁的状态

上图简单描述多线程获取锁的过程,当多个线程同时访问一段同步代码时,首先会进入 Entry Set当线程获取到对象的 monitor 后进入 The Owner 区域并把 monitor 中的 owner 变量设置为当前线程,同时 monitor 中的计数器count 加1,若线程调用 wait() 方法,将释放当前持有的 monitor,owner变量恢复为 null,count自减1,同时该线程进入 WaitSet 集合中等待被唤醒。若当前线程执行完毕也将释放 monitor (锁)并复位变量的值,以便其他线程进入获取monitor(锁)。

由此看来,monitor 对象存在于每个Java对象的对象头中(存储的指针的指向),synchronized 锁便是通过这种方式获取锁的,也是为什么Java中任意对象可以作为锁的原因,同时也是 notify/notifyAll/wait 等方法存在于顶级对象Object中的原因。

(编辑:PHP编程网 - 湛江站长网)

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