偏向锁

定义

大多数情况下,锁不仅不存在多线程竞争,而且总是由同一线程多次获得,为了让线程获得锁的代价更低引入了偏向锁。

偏向锁的获取

当一个线程访问同步代码块并获得锁时,会在对象头和栈帧中的锁记录里存储锁偏向的线程ID,以后该线程在进入和退出同步块时,不需要进行CAS操作来加锁和解锁,只需要简单地测试一下对象头的Mark Word里是否存储着指向当前线程的偏向锁。

  1. 如果测试成功,表示线程已经获取锁。
  2. 如果测试失败,需要测试一下Mark Word中的偏向锁标识是否设置为1(表示当前为偏向锁)
    2.1 如果没有设置,则使用CAS竞争锁;
    2.2 如果设置了,则尝试使用CAS将对象头的偏向锁指向当前线程。

偏向锁的撤销

偏向锁使用了一种等到竞争出现才释放锁的机制,所以当其他线程尝试竞争偏向锁时,持有偏向锁的线程才会释放锁。
偏向锁的撤销,需要等待全局安全点(在这个时间点上没有正在执行的字节码)。它会首先暂停拥有偏向锁的线程,然后检查持有偏向锁的线程是否活着:

  1. 如果线程不处于活动状态,则将对象头设置为无锁状态
  2. 如果线程仍然活着,拥有偏向锁的栈会被执行,遍历偏向对象的锁记录、栈中的锁记录、对象头的Mark Word,要么重新偏向于其他线程,要么恢复到无锁状态或者标记对象不适合作为偏向锁(锁膨胀),最后唤醒暂停的线程。

关闭偏向锁

偏向锁在Java6、7里是默认启用的,但是要在应用程序启动几秒后才激活,可以设置JVM参数关闭延迟:
-XX:BiasedLockingStartupDelay=0
设置JVM关闭偏向锁:
-XX:UseBiasedLocking=false

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