好的企业网站设计方案,中小企业网站建设 论文,万网域名查询ip,广东队对阵广州队在Java中#xff0c;synchronized 关键字是一个重要的同步机制#xff0c;用于控制多线程对共享资源的访问#xff0c;以防止并发问题。了解 synchronized 的底层工作原理#xff0c;可以帮助我们更好地编写线程安全的代码。synchronized 关键字可以应用于方法或者代码块synchronized 关键字是一个重要的同步机制用于控制多线程对共享资源的访问以防止并发问题。了解 synchronized 的底层工作原理可以帮助我们更好地编写线程安全的代码。synchronized 关键字可以应用于方法或者代码块其底层实现依赖于Java虚拟机JVM中的监视器锁Monitor Lock或内部锁。
1. 锁的获取和释放
当线程进入一个 synchronized 方法或代码块时它会自动获取锁。当线程离开 synchronized 方法或代码块时无论是通过正常路径返回还是通过抛出异常它都会自动释放锁。
2. 锁的类型
轻量级锁当没有竞争出现时JVM会使用轻量级锁。这种锁利用CAS比较并交换操作试图不暂停持有锁的线程的执行而是通过在对象头上的标记字段中记录锁的状态来实现。重量级锁当锁竞争激烈时轻量级锁会升级为重量级锁。这种锁会使其他试图进入同步代码块的线程进入阻塞状态。
3. 对象头和锁状态
Java对象在内存中有一个对象头部其中包含了锁的信息。根据锁的状态对象头部的标记字段会有不同的设置
无锁状态没有线程持有锁。偏向锁一种优化手段偏向第一个获取它的线程进入同步块时不需要真正的竞争锁。轻量级锁在无实际竞争的情况下使用CAS设置锁定状态。重量级锁当有多个线程竞争同一个锁时锁会升级到重量级锁相关线程可能会被挂起。
4. 锁的升级过程
初始状态是无锁。当第一个线程访问同步块时锁可以升级为偏向锁。如果另一个线程尝试访问同步块偏向锁可以脱离偏向模式并升级为轻量级锁。如果竞争加剧轻量级锁会升级为重量级锁。
5. 监视器锁和等待/通知机制
JVM内部使用监视器锁来实现 synchronized。监视器锁包含两个队列等待队列和阻塞队列。等待队列用于存放调用了wait()方法的线程阻塞队列用于存放尝试获取锁但未成功的线程。当锁被释放时来自阻塞队列的线程将有机会获取锁而来自等待队列的线程则需要等到特定条件满足并收到notify()或notifyAll()调用。
总结
synchronized 的底层实现复杂且高效通过锁的不同状态和锁升级机制JVM可以在运行时根据具体情况调整同步策略从而提供良好的性能和线程安全保障。
