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synchronized_lock.md

File metadata and controls

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Synchronized 与 Lock区别

线程总共有5大状态,通过上面第二个知识点的介绍,理解起来就简单了。

新建状态:新建线程对象,并没有调用start()方法之前

就绪状态:调用start()方法之后线程就进入就绪状态,但是并不是说只要调用start()方法线程就马上变为当前线程,在变为当前线程之前都是为就绪状态。值得一提的是,线程在睡眠和挂起中恢复的时候也会进入就绪状态哦。

运行状态:线程被设置为当前线程,开始执行run()方法。就是线程进入运行状态

阻塞状态:线程被暂停,比如说调用sleep()方法后线程就进入阻塞状态

死亡状态:线程执行结束

类别 synchronized Lock

  1. 存在层次

    • synchronized是Java的关键字,在jvm层面上
    • Lock是一个类是一个API接口
  2. 锁的释放

    • synchronized以获取锁的线程执行完同步代码、释放锁 ,线程执行发生异常,jvm会让线程释放锁
    • Lock 必须在finally中必须释放锁,不然容易造成线程死锁
  3. 锁状态

    • synchronized 无法判断锁状态
    • Lock 可以通过tryLock判断锁状态
  4. 性能

    • synchronized少量同步
    • Lock大量同步,可以更细粒度控制
  5. 锁类型

    • synchronized可重入 不可中断 非公平
    • Lock可重入 可判断 可公平(两者皆可)

尽可能去使用synchronized而不要去使用LOCK

在jdk1.6~jdk1.7的时候给synchronized做了一次优化

1、线程自旋和适应性自旋 我们知道,java’线程其实是映射在内核之上的,线程的挂起和恢复会极大的影响开销。并且jdk官方人员发现,很多线程在等待锁的时候,在很短的一段时间就获得了锁,所以它们在线程等待的时候,并不需要把线程挂起,而是让他无目的的循环,一般设置10次。这样就避免了线程切换的开销,极大的提升了性能。 而适应性自旋,是赋予了自旋一种学习能力,它并不固定自旋10次一下。他可以根据它前面线程的自旋情况,从而调整它的自旋,甚至是不经过自旋而直接挂起。

2、锁消除 什么叫锁消除呢?就是把不必要的同步在编译阶段进行移除。 那么有的小伙伴又迷糊了,我自己写的代码我会不知道这里要不要加锁?我加了锁就是表示这边会有同步呀? 并不是这样,这里所说的锁消除并不一定指代是你写的代码的锁消除,我打一个比方: 在jdk1.5以前,我们的String字符串拼接操作其实底层是StringBuffer来实现的(这个大家可以用我前面介绍的方法,写一个简单的demo,然后查看class文件中的字节码指令就清楚了),而在jdk1.5之后,那么是用StringBuilder来拼接的。

javap –c HelloWorld 可以查看字节码指令

通过指令集 我们可以清晰段看到,其实synchronized映射成字节码指令就是增加来两个指令:monitorenter和monitorexit。当一条线程进行执行的遇到monitorenter指令的时候,它会去尝试获得锁,如果获得锁那么锁计数+1(为什么会加一呢,因为它是一个可重入锁,所以需要用这个锁计数判断锁的情况),如果没有获得锁,那么阻塞。当它遇到monitorexit的时候,锁计数器-1,当计数器为0,那么就释放锁。

那么有的朋友看到这里就疑惑了,那图上有2个monitorexit呀?马上回答这个问题:上面我以前写的文章也有表述过,synchronized锁释放有两种机制,一种就是执行完释放;另外一种就是发送异常,虚拟机释放。图中第二个monitorexit就是发生异常时执行的流程,这就是我开头说的“会有2个流程存在“。而且,从图中我们也可以看到在第13行,有一个goto指令,也就是说如果正常运行结束会跳转到19行执行