java的線程、鎖相關(guān)

xavier 發(fā)布于2019-08-16 10:32 / 1002人閱讀

摘要：那豈不是線程安全的對于普通同步方法，鎖是當(dāng)前實例對象。如果測試成功，表示線程已經(jīng)獲得了鎖。然后線程嘗試使用將對象頭中的替換為指向鎖記錄的指針。

volatitle
這樣的一行代碼：

volatitle instance = new Singleton(); // instance是volatile變量

匯編后代碼是這樣子的

0x01a3de1d: movb $0×0,0×1104800(%esi);0x01a3de24: lock addl $0×0,(%esp);

當(dāng)中有個lock指令，這個指令是做什么的呢？
1）將當(dāng)前處理器緩存行的數(shù)據(jù)寫回到系統(tǒng)內(nèi)存。
2）這個寫回內(nèi)存的操作會使在其他CPU里緩存了該內(nèi)存地址的數(shù)據(jù)無效。

處理器不會直接跟內(nèi)存打交道，而是緩存。所以，首先會將值寫會內(nèi)存，而后將該值的所有緩存設(shè)置為無效，包括多處理器環(huán)境下的緩存。（那豈不是線程安全的？）

synchronized
對于普通同步方法，鎖是當(dāng)前實例對象。
對于靜態(tài)同步方法，鎖是當(dāng)前類的Class對象。
對于同步方法塊，鎖是Synchonized括號里配置的對象。

由于鎖太重，為了提高syn會采取幾種輕量級鎖
1 偏向鎖
HotSpot的作者發(fā)現(xiàn)，鎖總是由同一個線程獲得，因此當(dāng)線程獲得鎖的時候，會在對象頭和棧幀中的鎖記錄里存儲鎖偏向的線程ID，以后該線程在進入和退出同步塊時不需要進行CAS操作來加鎖和解鎖，只需簡單地測試一下對象頭的Mark Word里是否存儲著指向當(dāng)前線程的偏向鎖。如果測試成功，表示線程已經(jīng)獲得了鎖。

如果測試失敗，則需要再測試一下Mark Word中偏向鎖的標識是否設(shè)置成1（表示當(dāng)前是偏向鎖）：如果沒有設(shè)置，則使用CAS競爭鎖；如果設(shè)置了，則嘗試使用CAS將對象頭的偏向鎖指向當(dāng)前線程

2 輕量級鎖
線程在執(zhí)行同步塊之前，JVM會先在當(dāng)前線程的棧楨中創(chuàng)建用于存儲鎖記錄的空間，并
將對象頭中的Mark Word復(fù)制到鎖記錄中，官方稱為Displaced Mark Word。然后線程嘗試使用CAS將對象頭中的Mark Word替換為指向鎖記錄的指針。如果成功，當(dāng)前線程獲得鎖，如果失敗，表示其他線程競爭鎖，當(dāng)前線程便嘗試使用自旋來獲取鎖

單例模式可能的問題
double check可能會存在問題

public class Singleton{
     private static Singleton instance = null;
     private Singleton(){}

     public static Singleton getInstance(){
            if(instance == null){
                   synchronized(Singleton.class){
                        if(instance == null)
                        instance = new Singleton();//問題
                   }           
             }
            return instance;
    }
}

在問題步驟中，對象的創(chuàng)建包含了三個環(huán)節(jié)
1 分配空間
2 棧指針指向空間
3 實例化對象

但由于jvm的指令重排序，可能1->3->2
那么如果一個線程執(zhí)行完1->3 跳出了syn塊
那么第二個線程判斷實例非空，直接返回，但事實上并沒有初始化掉，因此存在問題