synchronized & volatile
2020-08-05 14:08:11 28 举报
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多线程
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大纲/内容
为了防止线程的阻塞和唤醒，当前线程会不断自旋尝试获取锁，默认超过10次就升级为重量级锁
线程C
Mark Word：保存对象的hashcode，分代年龄和锁标志信息Kclass Point：对象执行它类元数据的指针
工作内存
false
1，在当前线程的栈帧中开辟一个空间叫Lock Record
栈帧
有volatile修饰的共享变量进行写操作，会多出一行lock前缀指令的汇编代码
隐式调用
cpu3
cpu4
下次直接从缓存行中读数据
对象头
cpu5
cpu2
线程A
markword中存指向栈帧中锁记录的指针
当前对象
cpu1
markword会随着锁标志位的变化而变化
当前缓存行的数据是否过期
总结：锁升级过程本质上就是在c++实现的源码里面调用不同的函数去获取锁，获取失败就调用更高级的实现
3，线程尝试使用CAS将对象头中的markword替换为指向锁记录的指针
实例对象
轻量级锁（000）
Owner
写会内存的操作会使其他cpu中缓存了该内存地址的数据失效
操作
true
执行完代码后执行monitorExit，进入数减一，为0时才会被其他线程持有
_WaitSet
monitor
栈
代码层面
1，嗅探
由缓存一致性协议（MESI）保证；
lock 指令不锁总线，锁缓存
synchronized同步代码块
_EntryList
4，JVM会利用CAS尝试把对象原本的Mark Word更新会Lock Record Record
线程B
主内存
有序性
偏向锁（101）
实例数据
替换成功当前线程得到锁，如果失败表示有竞争，该线程会自旋获取锁
Lock Record
synchronized同步方法ACC_SYNCHRONIZED
线程持有该对象对象头指向的Monitor，标志位修改为1，线程id记录在对象的Mark Word中（同一线程再次进入不需要CAS来加解锁，只需要判断线程id）
对齐填充
volatile
对象层面（synchronized用的锁存放在对象头中，针对64位JVM）
可见性
持有monitor对象的线程获得锁
重量级锁（010）
无锁（001）
执行字节码指令monitorEnter获得当前对象的所有权，进入数加一
2，判断
JMM（所有共享变量都存储在主内存上，每个线程还存在自己的工作内存，保存该线程使用的变量副本，不同线程之间不能访问工作内存的变量，变量要通过主内存来共享）
将当前缓存行设置成无效
synchronized
2，将对象的mark word拷贝到Lock Record中
线程D
处理器对这个数据做修改时，会直接从系统内存中读数据到缓存行
JVM会向当前处理器发送一条lock前缀指令，将当前处理器缓存行的数据写回到系统内存
总线
涉及用户态和内核态的转换，调用内核态里的park（）和unpark（）方法区加锁和解锁
锁升级（一般是不可逆的）
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