Sychronized锁升级全解
2020-06-16 10:15:54 0 举报Sychronized锁升级源码级流程解析流程图
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大纲/内容
若当前线程获取过，则说明当前线程再次进入monitor，即重入锁，执行_recursions ++ ，记录重入的次数；
失败
执行啊执行
是
唤醒线程A继续执行
成功
在omAlloc方法中会先从线程私有的monitor集合omFreeList中分配对象，如果omFreeList中已经没有monitor对象，则从JVM全局的gFreeList中分配一批monitor到omFreeList中。
获得偏向锁阶段
返回
线程A的锁升级同线程B
判断当前线程是否处于完成状态（是否存在）
判断是否开启偏向锁（UseBiase dLocking）
判断锁对象头MarkWord
判断当前markOopDesc状态
线程C
这里需要注意一点，虽然是自旋操作，但不会一直占用cpu资源，每隔一段时间会通过os::NakedYield方法放弃cpu资源，或通过park方法挂起；如果其他线程完成锁的膨胀操作，则退出自旋并返回；
通过CAS操作尝试吧monitor的_owner（ 指向获得objectMonitor的线程或者 BasicLock对象）设置为当前线程
失败则有其他线程进行竞争
调用revoke_and_rebias（）方法来获取当前偏向锁的状态（可能为撤销或撤销后重偏向，则返回，否则，执行slow_enter锁升级）
获取锁
为INFLATING
升级重量锁（ObjectSynchronizer::inflate）
通过CAS原子指令设置mark中JavaThread为当前线程ID
锁升级阶段
执行完成（monitorexit）
进入安全点（safe point）
CAS成功？
自旋等待
轻量锁阶段
把mark保存到BasicLock对象的_displaced_header字段；
成功释放锁
之前_owner指向的BasicLock在当前线程栈上，说明当前线程是第一次进入该monitor，设置_recursions为1，_owner为当前线程，该线程成功获得锁并返回；
撤销偏向锁
竞争重量锁
竞争到锁，执行同步代码
CAS是否成功
再次重试获取锁
获取线程堆栈中的Displaced Mark Word
如果当前线程拥有轻量级锁，那么通过CAS尝试把Displaced Mark Word替换到当前锁对象的Mark Word（CAS）
升级为轻量锁
倘若变为无锁，线程B正常获取偏向锁，不升级（此处不再讨论）
说明同一时刻其它线程已经将Mark Word设置为markOopDesc:INFLATING，当前线程进行自旋等待膨胀完成
通过CAS尝试把monitor的_owner字段设置为当前线程；
进行锁膨胀（升级）至重量锁
检测锁对象头MarkWord
获取当前线程拥有的锁对象信息，将当前锁对象的displaced header复制到线程堆栈中，且锁对象头指向堆栈的displaced header（CAS）。
获取当前线程拥有的锁对象信息，将当前锁对象的displaced header复制到线程堆栈中，且锁对象头MarkWord指向堆栈的displaced header（CAS）。
进入临界区并执行
否
锁状态变为01（无锁）或允许重偏向但偏向线程ID为空。
BiasedLocking设置为BIAS_REVOKED
如果当前为轻量锁，锁标志位为00
1、当前线程在栈中分配Lock Record；2、复制对象头的mark word到Lock Record；3、尝试将mark word指针指向当前Lock Record（CAS操作）4、Lock Record中的Owner指针指向Mark word；（CAS操作）
升级
继续执行，且锁状态变为00（轻量级锁），markWord中偏向锁线程ID置空，升级为轻量锁。
设置monitor的各个字段：_header、_owner和_object等，并返回
开始
轻量锁获取阶段
挂起线程A
已膨胀
是否为null
线程B
通过omAlloc方法，获取一个可用的ObjectMonitor monitor，并重置monitor数据；
判断当前锁对象的对象头中MarkWord的偏向锁标志位是否为0；锁标志位是否为01（无锁）；且p偏向锁线程ID是否为null/自己。（MarkOop）
失败（循环等待）
线程A
将Mark Word设置为markOopDesc:INFLATING，标识当前锁正在膨胀中，设置monitor的header字段为displaced mark word，owner字段为Lock Record，obj字段为锁对象。
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