目錄
- 1 鎖優化歷史
- 2 自旋鎖與自適應自旋
- 2.1 關于自旋鎖
- 2.1 自旋鎖優化：自適應自旋
- 3 鎖消除
- 4 鎖粗化
- 5 輕量級鎖
- 6 偏向鎖
1 鎖優化歷史
- synchronized 從 JDK1.0到JDK1.5 ，效率低
- JDK1.5到JDK1.6，JVM團隊對synchronized進行深度優化，加入了：適應性自旋、鎖消除、鎖膨脹、輕量級鎖、偏向鎖 等優化技術
- JDK1.5 開始，加入java.util.concurrent，提供API層面的輕量級鎖應用
為什么優化synchronized？
互斥同步對性能最大的影響是阻塞的實作，掛起執行緒和恢復執行緒的操作都需要轉入內核態中完成，這些操作給Java虛擬機的并發性能帶來了很大的壓力，
2 自旋鎖與自適應自旋
2.1 關于自旋鎖
自旋鎖歷史行程：首次出現在JDK1.4.2，但默認關閉(使用-XX：+UseSpinning引數開啟)，在JDK6開始默認開啟，
自旋鎖實作邏輯：如果鎖被其它執行緒占有，那么本執行緒不放棄處理器的執行時間，并執行一個忙回圈（自旋），直至得到鎖，
自旋鎖弊端：如果鎖被占用的時間很長，那么自旋的執行緒只會白白消耗處理器資源，帶來性能的浪費
自旋鎖優化：
- 引入自旋次數：如果自旋超過了限定的次數仍然沒有成功獲得鎖，就應當使用傳統的方式去掛起執行緒，自旋次數的默認值是10次，可以啟用引數-XX：PreBlockSpin來更改，（次數在JDK1.4.2已經實作）
- 引入了自適應自旋
2.1 自旋鎖優化：自適應自旋
原來：所有執行緒的自旋時間統一的（PreBlockSpin配置值 * 單次自旋時間）
自適應自旋：自旋的時間不固定，JVM根據前一次在同一個鎖上的自旋時間及鎖的擁有者的狀態來決定，
自適應自旋情形：
例如1：執行緒A、B，鎖L，A先通過自旋獲取鎖，那么JVM認為B也能通過自旋獲取到鎖，隨即給B分配自旋時間，并且這個時間也是綜合之前的自旋時間
例如2：鎖L，執行緒A B C 通過自旋，都沒有獲取到鎖，那么JVM會對后續的執行緒省略自旋程序，以免浪費處理器資源
3 鎖消除
定義：指虛擬機即時編譯器在運行時，對一些代碼要求同步，但是對被檢測到不可能存在共享資料競爭的鎖進行消除，
判斷依據：源于逃逸分析的資料支持，如果判斷到一段代碼中，在堆上的所有資料都不會逃逸出去被其他執行緒訪問到，那就可以把它們當作堆疊上資料對待，認為它們是執行緒私有的，同步加鎖自然就無須再進行，
舉例：
一段看起來沒有同步的代碼：
public String concatString(String s1, String s2, String s3)
{
return s1 + s2 + s3;
}
javac編譯后，會變為以下同等代碼：
public String concatString(String s1, String s2, String s3) {
StringBuffer sb = new StringBuffer();
sb.append(s1);
sb.append(s2);
sb.append(s3);
return sb.toString();
}
//append()方法有synchronize修飾
分析：
jvm觀察變數sb，經過逃逸分析后會發現它的動態作用域被限制在concatString()方法內部，可以采用無鎖操作，
在解釋執行時這里仍然會加鎖，但在即時編譯之后，這段代碼就會忽略所有的同步措施而直接執行，
鎖消除總結：
JVM會進行逃逸分析，符合條件的，在編譯為機器碼時，會消除所有同步措施
4 鎖粗化
定義：假如一串零碎的操作都對同一個物件加鎖，JVM會把加鎖同步的范圍擴展（粗化）到整個操作序列的外部
舉例：
例如上面concatString()方法，將鎖擴展到第一個append()操作之前最后一個append()操作之后，這樣只需加鎖一次
5 輕量級鎖
邏輯：無競爭的情況下使用CAS操作去消除同步使用的互斥量
輕量級鎖提升性能的依據：“對于絕大部分的鎖，在整個同步周期內都是不存在競爭的”這一經驗法則
程序分析：后續補充
6 偏向鎖
邏輯：在無競爭的情況下把整個同步都消除掉，連CAS操作都不去做
“偏”的理解：鎖會偏向于第一個獲得它的執行緒，如果在接下來的執行程序中，該鎖一直沒有被其他的執行緒獲取，則持有偏向鎖的執行緒將永遠不需要再進行同步，
程序分析：后續補充
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