資訊專(zhuān)欄INFORMATION COLUMN
摘要：第一個(gè)字被稱(chēng)為。經(jīng)量級(jí)鎖的加鎖過(guò)程當(dāng)一個(gè)對(duì)象被鎖定時(shí)，被復(fù)制到當(dāng)前嘗試獲取鎖的線(xiàn)程的線(xiàn)程棧的鎖記錄空間被復(fù)制的官方稱(chēng)為。根據(jù)鎖對(duì)象目前是否處于被鎖定狀態(tài)，撤銷(xiāo)偏向后恢復(fù)到未鎖定或經(jīng)量級(jí)鎖定狀態(tài)。
Synchronized關(guān)鍵字
synchronized的鎖機(jī)制的主要優(yōu)勢(shì)是Java語(yǔ)言?xún)?nèi)置的鎖機(jī)制，因此，JVM可以自由的優(yōu)化而不影響已存在的代碼。
任何對(duì)象都擁有對(duì)象頭這一數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)支持鎖，但是對(duì)于較大的對(duì)象系統(tǒng)開(kāi)銷(xiāo)會(huì)更大一些。
java中的每一個(gè)對(duì)象都至少包含2個(gè)字（24 Bytes for 32bits & 28 Bytes for 64bits, 不包括已壓縮的對(duì)象）。第一個(gè)字被稱(chēng)為Mark Word。這是一個(gè)對(duì)象的頭，它包含了不同的信息，包括鎖的相關(guān)信息。
第二個(gè)字是指向metadata class的指針，metadata class字義了對(duì)象的類(lèi)型。這部分也包含了VMT（Virtual Method Table）。
Mark Word 的結(jié)構(gòu)如下所示：
Mark Word根據(jù)最低兩位（Tag）的所表示的狀態(tài)，編碼了不同的信息。
如果這個(gè)對(duì)象沒(méi)有被用作鎖，Mark Word 記錄了hashcode和對(duì)象年齡（for GC/survivors）。
除此之外，有3種狀態(tài)對(duì)應(yīng)鎖：輕量級(jí)鎖，重量級(jí)鎖和偏向鎖。
所有現(xiàn)代JVM都引入了經(jīng)量級(jí)鎖：
避免將每個(gè)對(duì)象關(guān)聯(lián)操作系統(tǒng)的mutex/condition變量（重量級(jí)鎖）
當(dāng)不存在鎖競(jìng)爭(zhēng)時(shí)，使用原子操作來(lái)進(jìn)入退出同步塊
如果發(fā)生鎖競(jìng)爭(zhēng)，回退到操作系統(tǒng)的重量級(jí)鎖
引入輕量級(jí)鎖會(huì)提供鎖效率，因?yàn)榇蟛糠宙i都不存在競(jìng)爭(zhēng)。
經(jīng)量級(jí)鎖的加鎖過(guò)程：
當(dāng)一個(gè)對(duì)象被鎖定時(shí)，mark word被復(fù)制到當(dāng)前嘗試獲取鎖的線(xiàn)程的線(xiàn)程棧（Execution stack）的鎖記錄空間（lock record）, 被復(fù)制的mark word官方稱(chēng)為displaced mark。
使用CAS操作來(lái)嘗試使 mark word指向當(dāng)前線(xiàn)程的鎖記錄空間（即在mark word中存入使用當(dāng)前線(xiàn)程鎖記錄空間的指針——stack pointer）。
如果CAS操作成功，則線(xiàn)程獲得鎖。
如果CAS操作失敗，即表明存在鎖競(jìng)爭(zhēng)，則發(fā)生鎖膨脹，回退到重量級(jí)鎖。
鎖記錄空間中記錄了被當(dāng)前執(zhí)行方法鎖定的對(duì)象（通過(guò)遍歷線(xiàn)程棧找到線(xiàn)程的鎖對(duì)象）
經(jīng)量級(jí)鎖加鎖前：
經(jīng)量級(jí)鎖加鎖后：
經(jīng)量級(jí)鎖的解鎖過(guò)程：
解鎖使用CAS來(lái)把displaced mark寫(xiě)回對(duì)象的mark word中。
如果CAS失敗， 表示發(fā)生鎖競(jìng)爭(zhēng)：則鎖膨脹。（通知其他等待線(xiàn)程鎖已釋放）
將鎖記錄空間置為0：如果發(fā)生鎖膨脹，則用0替換displaced mardk，如果不存在競(jìng)爭(zhēng)，則CAS將鎖記錄空間置為0后，停止CAS操作。
偏向鎖偏向鎖的引入：
在多處理器上CAS操作可能開(kāi)銷(xiāo)很大。
大多數(shù)鎖不僅不存在競(jìng)爭(zhēng)，而且往往由同一個(gè)線(xiàn)程使用。
使多帶帶一個(gè)線(xiàn)程獲取鎖的開(kāi)銷(xiāo)更低。
代價(jià)是使另一個(gè)線(xiàn)程獲取鎖開(kāi)銷(xiāo)增大。
偏向鎖加鎖過(guò)程：
當(dāng)鎖對(duì)象第一次被線(xiàn)程獲取時(shí)，VM把對(duì)象頭中的標(biāo)志位設(shè)為101，即偏向模式。同時(shí)使用CAS把獲取到這個(gè)鎖的線(xiàn)程ID記錄在對(duì)象的mark word中，如果CAS成功，則持有偏向鎖的線(xiàn)程以后每次進(jìn)行這個(gè)鎖相關(guān)的同步塊時(shí)，不再進(jìn)行任務(wù)同步操作，只進(jìn)行比較Mark word中的線(xiàn)程ID是否是當(dāng)前線(xiàn)程的ID。
偏向鎖的解鎖過(guò)程：
當(dāng)另外一個(gè)線(xiàn)程去嘗試獲取這個(gè)鎖時(shí)，偏向模式結(jié)束。根據(jù)鎖對(duì)象目前是否處于被鎖定狀態(tài)，撤銷(xiāo)偏向后恢復(fù)到未鎖定或經(jīng)量級(jí)鎖定狀態(tài)。
VM會(huì)停止持有偏向鎖的線(xiàn)程（實(shí)際上，VM不能停止單一線(xiàn)程，而是在安全點(diǎn)進(jìn)行的操作）。
遍歷持有偏向鎖的線(xiàn)程的棧，找到鎖記錄空間，將displaced mark 寫(xiě)入到最舊的鎖記錄空間，其他的寫(xiě)0。
更新鎖對(duì)象的mark word。如果被鎖定，則指向最舊的鎖記錄空間，否則，填入未鎖定值。
偏向鎖的特點(diǎn)：
偏向于第一個(gè)獲取鎖的線(xiàn)程：
在mark word的Tag中增加一位
001表示無(wú)鎖狀態(tài)
101表示偏向或可偏向狀態(tài)（thread ID ==0 == unlock）
通過(guò)CAS來(lái)獲取偏向鎖
對(duì)于持有鎖的線(xiàn)程接下的鎖獲取和釋放開(kāi)銷(xiāo)非常小（僅僅判斷下，不需要CAS同步操作）。
如果另一個(gè)線(xiàn)程鎖定了偏向鎖對(duì)象，則偏向鎖收回，升級(jí)為輕量級(jí)鎖（增加了另一個(gè)線(xiàn)程獲取鎖的開(kāi)銷(xiāo)）。
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