xl_echo編輯整理，歡迎轉載，轉載請聲明文章來源。歡迎添加echo微信(微信號：t2421499075)交流學習。 百戰不敗，依不自稱常勝，百敗不頹，依能奮力前行。——這才是真正的堪稱強大！！ 參考文章列表： "Java併發編程：Synchronized底層優化（偏向鎖、輕量級鎖）" "輕量級鎖 ...
xl_echo編輯整理，歡迎轉載，轉載請聲明文章來源。歡迎添加echo微信(微信號：t2421499075)交流學習。 百戰不敗，依不自稱常勝，百敗不頹，依能奮力前行。——這才是真正的堪稱強大！！
參考文章列表：
Java併發編程：Synchronized底層優化（偏向鎖、輕量級鎖）
參考視頻：咕泡學院Mic老師的多線程基本原理
主要的內容如下
- 多線程同時執行的安全問題思考
- Synchronized的基本認識
- 思考鎖的存儲
- Synchronized鎖的升級原理
- wait/notify實現線程通信
多線程同時執行的安全問題思考
如果業務代碼邏輯當中，有一個操作需要改變一個常量的值，比如int i = 0, 業務代碼當中i需要i++。單線程的情況下，不會出現問題，如果是多線程併發操作i的值，這個時候，i的結果最終是什麼？會出現線程的安全問題。這種情況應該怎麼解決？
線程的安全性有三種
- 原子性
- 提供了互斥訪問，同一時刻只能有一個線程對它進行操作
- 實現鎖的兩種方式：
1）synchronized：在作用對象的作用範圍內，依賴JVM實現操作的原子性。
2）Lock：依賴特殊的CPU指令，代碼實現。
- 實現鎖的兩種方式：
- 可見性
- 一個線程對主記憶體的修改可以及時的被其他線程觀察到。
- 具體實現過程：
1）對volatile變數寫操作時，會在寫操作後加入一條store屏障指令，將本地記憶體中的共用變數值刷新到主記憶體。
2）對volatile變數讀操作時，會在讀操作前加入一條load屏障指令，從主記憶體中讀取共用變數。
- 具體實現過程：
- 有序性
- Java記憶體模型中，允許編譯器和處理器對指令進行重排序，但重排序過程不會影響到單線程程式的執行，卻會影響到多線程併發執行的正確性。
Synchronized的基本認識
在java當中Synchronized是一種同步鎖，也是一種互斥鎖，當有一個線程拿到這個鎖的時候，其他的線程就拿不到。在jdk1.6以前Synchronized是重量鎖，之後做了相關優化，性能有一定的提升。
- Synchronized的基本使用
- 修飾示例的方法
- 修飾靜態方法
- 修飾代碼塊
思考鎖的存儲
Synchronized鎖的存儲
- 對象在記憶體中的佈局
- Markword
鎖的狀態總共有四種
- 無鎖狀態
- 偏向鎖
- 輕量級鎖
重量級鎖
鎖的狀態總共有四種：無鎖狀態、偏向鎖、輕量級鎖和重量級鎖。隨著鎖的競爭，鎖可以從偏向鎖升級到輕量級鎖，再升級的重量級鎖（但是鎖的升級是單向的，也就是說只能從低到高升級，不會出現鎖的降級）。JDK 1.6中預設是開啟偏向鎖和輕量級鎖的，我們也可以通過-XX:-UseBiasedLocking來禁用偏向鎖。鎖的狀態保存在對象的頭文件中，以32位的JDK為例：
| 鎖狀態 | 25bit | 4bit | 1bit | 2bit | |
| 23bit | 2bit | 是否偏向鎖（是否禁用偏向） | 鎖標誌位 | ||
| 無鎖態 | 對象的hashCode | 分代年齡 | 0 | 01 | |
| 輕量級鎖 | 指向棧中鎖記錄的指針 | 00 | |||
| 重量級鎖 | 指向互斥量（重量級鎖）的指針 | 10 | |||
| GC標記 | 空 | 11 | |||
| 偏向鎖 | 線程ID | Epoch | 分代年齡 | 1 | 01 |
這些鎖不等同於Java API中的ReentratLock這種鎖，這些鎖是概念上的，是JDK1.6中為了對synchronized同步關鍵字進行優化而產生的的鎖機制。這些鎖的啟動和關閉策略可以通過設定JVM啟動參數來設置，當然在一般情況下，使用JVM預設的策略就可以了。
偏向鎖
通俗的講，偏向鎖就是在運行過程中，對象的鎖偏向某個線程。即在開啟偏向鎖機制的情況下，某個線程獲得鎖，當該線程下次再想要獲得鎖時，不需要再獲得鎖（即忽略synchronized關鍵詞），直接就可以執行同步代碼，比較適合競爭較少的情況。
輕量級鎖
輕量級鎖不是用來替代傳統的重量級鎖的，而是在沒有多線程競爭的情況下，使用輕量級鎖能夠減少性能消耗，但是當多個線程同時競爭鎖時，輕量級鎖會膨脹為重量級鎖。
重量級鎖
即當有其他線程占用鎖時，當前線程會進入阻塞狀態。
wait/notify實現線程通信
wait：釋放鎖，阻塞線程
notify：喚醒一個線程
