深入理解synchronized背后的原理

小灰灰 2024-04-06 12:59 112阅读 0赞

**目录**

一、对synchronized的基本了解

二、深入了解synchronized背后原理

2.1锁升级/锁碰撞

2.2锁消除

2.3锁粗化

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## 一、对synchronized的基本了解 ##

synchronized产生的效果实际上就是加锁，并且当两个线程对相同对象加锁的时候，就会出现锁竞争，拿到锁的线程就会对其进行加锁，没拿到锁的对象就会进行阻塞等待，直到拿到锁的线程释放锁；

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## 二、深入了解synchronized背后原理 ##

### 2.1锁升级/锁碰撞 ###

如何理解锁升级，升级什么了？实际上就是synchronized的“自适应”——三个特性；

> 1.synchronized既可以是轻量级锁，也可以是重量级锁

若当前程序，锁竞争不激烈，那么synchronized就是以轻量级锁的状态来工作的，也就是纯用户态的“自旋”，可以第一时间拿到锁；

若当前程序，锁竞争十分激烈，那么 synchronized就是以重量级锁的状态来进行工作的，也就是挂起等待，涉及到用户态与内核态的切换，但是节省了CPU的开销；

> 2.synchronized可以是偏向锁

必要的时候加锁，不必要的时候不加锁；偏向锁不是真的加锁，只是设置了一个状态（count++操作，如下图）

![455847f0458043b48715f3e8fce4b07e.png][]

> 总结：没有竞争的时候——偏向锁；有竞争——轻量级锁；竞争激烈——重量级锁；这是JVM实现synchronized时带来的优化机制。

### 2.2锁消除 ###

JVM自动判定，这个地方代码100%可以不需要锁，但你加锁了，就会给你把锁清除了；只有有一点可能需要锁的地方，就不会把锁清除；（synchronized即使先是偏向锁，增加一个标志位，能清除的也会给你清除了）

*例如，你只有一个线程，或者是多线程但不是修改同一变量，若你在代码中写了synchronized，JVM也会给你清除了；*

> 总结：不论开销的大小，锁消除都会在JVM有十足把握消除锁的时候进行消除；

### 2.3锁粗化 ###

synchronized中包含的代码少，粗粒度的加锁；

例如三个任务，分别加锁进行，然后锁粗化（如下图）

![7cd24895e83f419e839f27d53411a7f5.png][]

> 注意：JVM锁粗化的前提是代码前后逻辑不变，并且粗化的粒度不是越粗越好，有时太粗不利于多线程并发进行，有悖多线程初衷；

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![ad4199c3e0ca4ffaa7d4f067367c4fdb.gif][]

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