深入Java synchronized ：底層機制與鎖升級

synchronized是Java中用於線程同步的重要關鍵字，其底層實現(xiàn)和鎖升級機制對並發(fā)性能至關重要。本文將深入探討synchronized的運作細節(jié)，並結合示例代碼分析鎖的升級過程。

以下示例代碼演示了不同鎖狀態(tài)的轉換：

 public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    // Hotspot虛擬機啟動後存在4秒延遲才啟用偏向鎖Thread.sleep(5000);
    Object obj = new Object();
    System.out.println("初始狀態(tài)=====================" "\n" ClassLayout.parseInstance(obj).toPrintable());
    new Thread(() -> {
        synchronized (obj) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() "獲取鎖執(zhí)行中。。。\n"
                      ClassLayout.parseInstance(obj).toPrintable());
        }
    }, "線程A").start();

    Thread.sleep(1000);

    new Thread(() -> {
        synchronized (obj) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() "獲取鎖執(zhí)行中。。。\n"
                      ClassLayout.parseInstance(obj).toPrintable());
        }
    }, "線程B").start();

    // 睡眠5秒後Thread.sleep(5000);
    System.out.println(Thread.currentThread().getName() ClassLayout.parseInstance(obj).toPrintable());
}

運行此代碼，觀察輸出結果，即可看到鎖狀態(tài)從無鎖到偏向鎖、輕量級鎖，甚至重量級鎖的轉換過程（注意：高版本JVM已棄用偏向鎖）。

synchronized的鎖升級過程如下：

1. 無鎖狀態(tài):對像初始狀態(tài)，對像頭包含哈希碼、GC年齡等信息。
2. 偏向鎖(已在較新JVM版本中棄用):只有一個線程訪問同步塊時，JVM將鎖偏向該線程，對像頭記錄偏向線程ID，減少鎖獲取開銷。
3. 輕量級鎖:當?shù)诙€線程嘗試獲取鎖時，如果偏向鎖的線程不在同步塊中執(zhí)行，偏向鎖升級為輕量級鎖。輕量級鎖通過自旋嘗試獲取鎖，自旋次數(shù)有限，失敗則升級為重量級鎖。
4. 重量級鎖:線程掛起，操作系統(tǒng)調度，開銷較大，適用於高競爭場景。

示例代碼的輸出結果將展示鎖狀態(tài)的轉換，例如從無鎖到輕量級鎖，再到可能出現(xiàn)的重量級鎖。 (由於偏向鎖被棄用，可能不會顯示偏向鎖狀態(tài))。 分析這些輸出結果，可以更深入地理解鎖升級的動態(tài)過程。

總之，理解synchronized的底層機制和鎖升級過程，對掌握Java並發(fā)編程和性能優(yōu)化至關重要。 通過代碼實踐和結果分析，可以更有效地學習和應用這些知識。

以上是Java中synchronized的底層原理和鎖升級過程是怎樣的？的詳細內(nèi)容。更多資訊請關注PHP中文網(wǎng)其他相關文章！