Java 多线程锁的升级原理是什么?

发布时间:2024年01月06日

Java 多线程锁的升级原理是什么?

Java 中的锁主要分为偏向锁、轻量级锁和重量级锁,它们之间的升级关系是为了在多线程竞争的情况下提高性能。下面简要介绍各种锁的升级原理:

  1. 偏向锁:

    • 当一个线程获得锁后,锁会记录下该线程的ID,并标记为偏向锁。
    • 如果其他线程尝试获得该锁,会检查偏向锁的线程ID是否为自己,如果是,表示可以直接升级为偏向锁;如果不是,表示有其他线程竞争,需要撤销偏向锁,升级为轻量级锁。
  2. 轻量级锁:

    • 当有多个线程竞争锁时,偏向锁会升级为轻量级锁。
    • 轻量级锁通过CAS(Compare And Swap)操作尝试将对象头中的标志位更新为指向锁记录的指针。
    • 如果更新成功,表示获得了轻量级锁,如果更新失败,说明有竞争,升级为重量级锁。
  3. 重量级锁:

    • 如果轻量级锁竞争激烈,多个线程一直无法获得锁,会升级为重量级锁。
    • 重量级锁使用操作系统的互斥量来实现锁的同步。
    • 重量级锁的升级是由轻量级锁的持有线程让出CPU时,被竞争的锁可能会升级为重量级锁。

下面是一个简单的示例,演示了轻量级锁的升级:

public class SynchronizedExample {

    public static void main(String[] args) {
        Object lock = new Object();

        // 线程1:获取锁并持有
        new Thread(() -> {
            synchronized (lock) {
                System.out.println("Thread 1 acquired the lock.");
                try {
                    Thread.sleep(2000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }).start();

        // 线程2:尝试获取锁
        new Thread(() -> {
            synchronized (lock) {
                System.out.println("Thread 2 acquired the lock.");
            }
        }).start();
    }
}

在这个示例中,线程1先获取了锁并持有,然后线程2尝试获取锁。由于线程1持有锁的时间较长,线程2在尝试获取锁时会发生轻量级锁的升级,最终可能升级为重量级锁。

文章来源:https://blog.csdn.net/sanmansan/article/details/135347333
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