1.使用
java中的每一个对象都可以作为synchronized的锁进行代码同步，常见的形式
- 同步代码块锁是synchronized括号内的对象
- 普通成员方法上，锁是当前的对象，synchronized(this)
- 静态方法上，锁是当前类的Class对象
2. 原理
synchronized是通过指定某个对象进行加锁，那么synchronized的锁信息肯定是和对象有关。Java的对象头里的Mark Word字段，默认是存储对象的HashCode。32位虚拟机中Mark Word的存储结构
| 锁状态 | Mark Word中的存储内容 | 标志位 |
|---|---|---|
| 无锁状态 | Hash code,偏向锁0 | 01 |
| 偏向锁 | 线程ID，偏向锁1 | 01 |
| 轻量级锁 | 指向栈中锁记录的指针 | 00 |
| 重量级锁 | 指向互斥量的指针 | 10 |
3.锁升级
偏向锁 ==> 轻量级锁 ==> 重量级锁
锁只能升级、不能退化
1.偏向锁
- 偏向锁加锁：Mark Word中记录了当前获取锁线程ID，这样同一个线程可以多次进入同一个共享代码块而无需加锁。如果是无锁状态，则尝试通过CAS将偏向锁中的线程id修改为当前线程。
- 偏向锁解锁：需要等到全局安全点（在这个时间点上没有正在执行的字节码）会首先暂停拥有偏向锁的线程，判断锁对象是否处于被活动状态，撤销偏向锁后恢复到未锁定或升级为轻量级锁。
2.轻量级锁
- 加锁：在栈帧中创建空间(Displaced Mark Word)存储Mark Word中内容，然后尝试使用Cas把Mark word中的指针指向栈帧。成功则获取锁，失败则通过自旋获取锁，自旋失败则升级为重量级锁
- 解锁：通过CAS把栈帧中的(Displaced Mark Word使用CAS替换回Mark Word，成功则说明在期间没有锁竞争，否则唤醒等待线程（已经升级为重量级锁）
3.锁的优缺点
| 锁 | 优点 | 缺点 | 适用场景 |
|---|---|---|---|
| 偏向锁 | 加锁和解锁不需要额外的消耗，和执行非同步方法比仅存在纳秒级的差距 | 如果线程间存在锁竞争，会带来额外的锁撤销的消耗 | 适用于只有一个线程访问同步块场景 |
| 轻量级锁 | 竞争的线程不会阻塞，提高了程序的响应速度 | 如果始终得不到锁竞争的线程使用自旋会消耗CPU | 追求响应时间,锁占用时间很短 |
| 重量级锁 | 线程竞争不使用自旋，不会消耗CPU | 线程阻塞，响应时间缓慢 | 追求吞吐量,锁占用时间较长 |
4. StringBuilder和StringBuffer
如果你看到别人在非并发环境下使用StringBuffer就说，你这里应该用StringBuilder啊，用StringBuffer明显影响性能。这句话前面半句是没问题的，但是说明显影响性能这个就有点显得不那么专业了。如果你看明白的了synchronized的锁升级就应该知道，在单线程环境下永远是偏向锁，不会升级。因此性能开销可以忽略不计。
As of release JDK 5, this class has been supplemented with an equivalentclass designed for use by a single thread, link StringBuilder. TheStringBuilder class should generally be used in preference tothis one, as it supports all of the same operations but it is faster, ast performs no synchronization.
5. synchronized + String
public class TTT {public static void main(String[] args) throws ParseException, InterruptedException {new MyThread("A").start();synchronized (new String("B")) {new MyThread("B").start();}new MyThread("A").start();}public static void synchronizeMethod(String str) throws InterruptedException {synchronized (str) {TimeUnit.SECONDS.sleep(2);System.out.println(str);}}static class MyThread extends Thread {String str;public MyThread(String str) {this.str = str;}@Overridepublic void run() {try {synchronizeMethod(str);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}
}
你知道上面代码的执行情况吗。如果不明白那说明synchronized使用和String的内存分配情况还有欠缺。
