Java中的重量级锁
2021/12/1 22:08:27
本文主要是介绍Java中的重量级锁,对大家解决编程问题具有一定的参考价值,需要的程序猿们随着小编来一起学习吧!
我们知道,Java中的轻量级锁是基于CAS的,CAS是不走系统调用的,是在用户态的代码中“插入” cmpxchg
汇编指令,由这种CPU原语性质的汇编指令保证原子性。所以整体来看一直是在用户态代码中执行,而没有走入内核的代码。没有用户态/内核态之间的上下文切换。
而重量级锁才是进行了系统调用、用户态代码发起系统调用向内核申请mutex互斥量,CPU接着执行进入内核代码、内核代码进行了后续的高低电位锁总线等一系列硬件操作,最后互斥的设置了一个内存中的标志位称为互斥锁,然后把这个锁返回给了用户态代码。这个过程中当然是有上下文/用户态内核态切换的。
重量级锁可以理解为是大致这么一个关系:
**synchronized(Java代码) -> Monitor(JVM底层C++) -> mutex(内核维护) **
最底层是mutex,是内核维护的内存标志,外部使用需要走系统调用,然后再上一层是JVM在mutex这个同步原语的基础上进行了封装,提供了所谓Monitor监视器对象机制,然后再上层是Java语言,通过synchronized关键字进行同步操作来保护临界区代码段、当锁升级膨胀为重量级锁的时候就是使用监视器锁了,对应的进出临界区的字节码指令是monitorenter
和monitorexit
,这俩是由c++编写的代码逻辑,新版的jdk有所谓锁升级的一个优化逻辑(偏向锁 -> 轻量锁 -> 重量锁)。而旧版的jdk的内置锁直接就使用操作系统的互斥量,要进行用户态到内核态的切换。
更多的关于监视器锁可以参考:java并发系列-monitor机制实现 - 青衫执卷 - 博客园 (cnblogs.com)
Java 中的 Monitor 机制 - SegmentFault 思否
锁膨胀升级相关C++代码:
void ObjectSynchronizer::slow_enter(Handle obj, BasicLock* lock, TRAPS) { markOop mark = obj->mark(); if (mark->is_neutral()) { // 将目前的Mark Word复制到Displaced Header上 lock->set_displaced_header(mark); // 利用CAS设置对象的Mark Word if (mark == obj()->cas_set_mark((markOop) lock, mark)) { TEVENT(slow_enter: release stacklock); return; } // 检查存在竞争 } else if (mark->has_locker() && THREAD->is_lock_owned((address)mark->locker())) { // 清除 lock->set_displaced_header(NULL); return; } // 重置Displaced Header lock->set_displaced_header(markOopDesc::unused_mark()); ObjectSynchronizer::inflate(THREAD, obj(), inflate_cause_monitor_enter)->enter(THREAD); }
关于synchronized的底层,更多可以参考 JDK成长记15:从0分析你不知道的synchronized底层原理(上) - _繁茂 - 博客园 (cnblogs.com)
这篇关于Java中的重量级锁的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对大家有所帮助,也希望大家多多支持为之网!
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