Synchronized的锁膨胀艺术:深入源码的探险之旅

1. 引言

在Java的并发编程中,synchronized关键字一直扮演着举足轻重的角色。然而,随着并发需求的不断增长和性能要求的日益提高,单纯的synchronized关键字已经无法满足所有场景的需求。从JDK 1.6开始,Java对synchronized进行了深度的优化,其中最为引人注目的便是“锁膨胀”机制。本文将详细解析synchronized的锁膨胀过程,并探讨其背后的设计原理和优化思路。


2. 锁膨胀概述

锁膨胀,也称为锁升级,是Java虚拟机为了提高synchronized的性能而引入的一种优化机制。它根据线程对锁的竞争情况动态地调整锁的状态,从无锁状态逐渐升级到偏向锁、轻量级锁,最后到重量级锁。这种动态调整的过程旨在减少线程间的同步开销,提高并发性能。


3. 锁膨胀的详细过程

锁膨胀(Lock Inflation)在Java中是一个动态调整锁状态的过程,目的是优化并发性能。这个过程中涉及到五种主要的锁状态:无锁、偏向锁、轻量级锁、自旋锁(实际上在Java的synchronized中,自旋锁是作为轻量级锁的一个优化手段,而不是一个独立的锁状态)和重量级锁。以下是这些锁状态的具体实现细节:

  1. 无锁状态

    • 对象刚被创建时,没有任何线程来访问它,此时对象处于无锁状态。
    • 对象头中的Mark Word主要用于存储哈希码、GC分代年龄等与锁无关的信息。</

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