CPU|java面试——常见的锁和锁升级( 六 ) Java|thread|jvm

竞争进一步加剧，出现了大量的线程在自旋，或者自旋超过一定的次数，这时候cpu空转比较厉害，为了节省cpu资源， jvm开始向操作系统申请重量级锁——synchronized、ReentrantLock ，

有个上面的基础，可以解释synchronized的执行过程？

检测Mark Word里面是不是当前线程的ID ，如果是，表示当前线程处于偏向锁
如果不是，则使用CAS将当前线程的ID替换Mard Word ，如果成功则表示当前线程获得偏向锁，置偏向标志位1
如果失败，则说明有锁竞争，撤销偏向锁，进而升级为轻量级锁。
当前线程使用CAS将对象头的Mark Word替换为当前线程的lock record ，如果成功，当前线程获得锁，如果失败，则自旋不停的获取锁。
当自旋一定次数之后获取成功了，还是用轻量级锁，如果失败了，锁再次升级为重量级锁，之前自旋的线程进入wait状态，等待cpu分配时间片后再次执行
如果线程争用激烈，那么应该禁用偏向锁。

锁消除
总结：对于不可能共享的资源，比如局部变量，在执行的时候jvm会把对象锁消除，比如一个方法里面的stringBuffer的append()
锁粗话
总结：假如有一个循环，循环内的操作需要加锁，我们应该把锁放到循环外面，否则每次进出循环，都进出一次临界区，效率是非常差的
消除缓存行的伪共享除了我们在代码中使用的同步锁和jvm自己内置的同步锁外，还有一种隐藏的锁就是缓存行，它也被称为性能杀手。在多核cup的处理器中，每个cup都有自己独占的一级缓存、二级缓存，甚至还有一个共享的三级缓存，为了提高性能， cpu读写数据是以缓存行为最小单元读写的；32位的cpu缓存行为32字节， 64位cup的缓存行为64字节，这就导致了一些问题。例如，多个不需要同步的变量因为存储在连续的32字节或64字节里面，当需要其中的一个变量时，就将它们作为一个缓存行一起加载到某个cup-1私有的缓存中（虽然只需要一个变量，但是cpu读取会以缓存行为最小单位，将其相邻的变量一起读入），被读入cpu缓存的变量相当于是对主内存变量的一个拷贝，也相当于变相的将在同一个缓存行中的几个变量加了一把锁，这个缓存行中任何一个变量发生了变化，当cup-2需要读取这个缓存行时，就需要先将cup-1中被改变了的整个缓存行更新回主存（即使其它变量没有更改），然后cup-2才能够读取，而cup-2可能需要更改这个缓存行的变量与cpu-1已经更改的缓存行中的变量是不一样的，所以这相当于给几个毫不相关的变量加了一把同步锁；为了防止伪共享，不同jdk版本实现方式是不一样的： \\1. 在jdk1.7之前会将需要独占缓存行的变量前后添加一组long类型的变量，依靠这些无意义的数组的填充做到一个变量自己独占一个缓存行； \\2. 在jdk1.7因为jvm会将这些没有用到的变量优化掉，所以采用继承一个声明了好多long变量的类的方式来实现； \\3. 在jdk1.8中通过添加sun.misc.Contended注解来解决这个问题，若要使该注解有效必须在jvm中添加以下参数： -XX:-RestrictContended
sun.misc.Contended注解会在变量前面添加128字节的padding将当前变量与其他变量进行隔离；

【CPU|java面试——常见的锁和锁升级】参考资料：https://www.cnblogs.com/linghu-java/p/8944784.html