java并发编程的艺术（一）---锁的基本属性

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这两天在看《java并发编程的艺术》，记录下看到的知识当做笔记吧！

java中的synchronized锁是存储在对象头中的，内容是mark word，长度根据计算机的位数来定32 or 64bit,

锁一共有4种状态，级别从低到高依次是：无锁，偏向锁，轻量级锁，重量级锁。锁只能逐一升级，不能降级。目的是为了提高获得锁和释放锁的效率。

1、偏向锁：当不存在多线程竞争时候，锁资源总是由同一个线程多次获得，所以为了节省线程获得锁的代价而引入偏向锁， 当检测对象中的mark word中线程id为当前线程时候，就默认获得了锁，若是没有，则检测是否偏向锁1，是则使用CAS将对象头偏向锁指向当前进程，不是的话则使用cas竞争锁。

当有多线程竞争时候，才能释放锁的机制，当全局安全点时候，暂停偏向锁的进程，线程不处于活跃状态则将对象头设置成无锁状态。

偏向锁是默认开启的，可以用 -XX:BiasdLockingStartupDelay=0 关闭偏向锁，程序会默认进入轻量级锁。

2、轻量级锁:

加锁：线程先获取对象头中的mark word复制到锁记录 Displaced mark word中，然后尝试使用CAS将对象头中mark word替换为当前锁记录的指针，成功则获得锁，失败则表示其他线程竞争锁，线程则使用自旋来获取锁

解锁：线程解锁时，使用cas操作将Displaced mark word替换回对象头，成功则没有锁竞争，失败则锁会膨胀成重量级锁。

3、重量级锁：因为自旋会消耗cpu，为了避免无用的自旋，当升级成为重量级锁就不会再回复到轻量级，只有当持有锁的线程释放锁后，便会唤醒等待的线程，让等待的线程再去争夺锁。

锁的优缺点对比：