Java synchronized重量级锁实现过程浅析

一、什么是重量级锁

当有大量的线程都在竞争同一把锁的时候，这个时候加的锁，就是重量级锁。

这个重量级锁其实指的就是JVM内部的ObjectMonitor监视器对象：

ObjectMonitor() {
    _header       = NULL;		//锁对象的原始对象头
    _count        = 0;			//抢占当前锁的线程数量
    _waiters      = 0,			//调用wait方法后等待的线程数量
    _recursions   = 0;			//记录锁重入次数
    _object       = NULL;
    _owner        = NULL;		//指向持有ObjectMonitor的线程
    _WaitSet      = NULL;		//处于wait状态的线程队列,等待被唤醒
    _WaitSetLock  = 0 ;
    _Responsible  = NULL ;
    _succ         = NULL ;
    _cxq          = NULL ;
    FreeNext      = NULL ;
    _EntryList    = NULL ;		//等待锁的线程队列
    _SpinFreq     = 0 ;
    _SpinClock    = 0 ;
    OwnerIsThread = 0 ;
    _previous_owner_tid = 0;
  }

二、重量级锁的演示

public class HightweightLockDemo02 {
    public static void main(String[] args) {
        Object objLock = new Object();
        new Thread(() -> {
            synchronized (objLock) {
                System.out.println(ClassLayout.parseInstance(objLock).toPrintable());
            }
        }, "t1").start();
        new Thread(() -> {
            synchronized (objLock) {
                System.out.println(ClassLayout.parseInstance(objLock).toPrintable());
            }
        }, "t2").start();
    }
}

运行程序：

java.lang.Object object internals:
 OFFSET  SIZE   TYPE DESCRIPTION                               VALUE
      0     4        (object header)                           1a 33 c9 e1 (00011010 00110011 11001001 11100001) (-506907878)
      4     4        (object header)                           43 01 00 00 (01000011 00000001 00000000 00000000) (323)
      8     4        (object header)                           e5 01 00 f8 (11100101 00000001 00000000 11111000) (-134217243)
     12     4        (loss due to the next object alignment)
Instance size: 16 bytes
Space losses: 0 bytes internal + 4 bytes external = 4 bytes total
java.lang.Object object internals:
 OFFSET  SIZE   TYPE DESCRIPTION                               VALUE
      0     4        (object header)                           1a 33 c9 e1 (00011010 00110011 11001001 11100001) (-506907878)
      4     4        (object header)                           43 01 00 00 (01000011 00000001 00000000 00000000) (323)
      8     4        (object header)                           e5 01 00 f8 (11100101 00000001 00000000 11111000) (-134217243)
     12     4        (loss due to the next object alignment)
Instance size: 16 bytes
Space losses: 0 bytes internal + 4 bytes external = 4 bytes total

可见，当多个线程共同抢占同一把锁的时候，锁对象MarkWord的最后三位是“010”，代表的就是一个重量级锁。

三、重量级锁的原理

以上述代码为例，synchronized获取的锁是重量级锁，synchronized修饰代码块，使用javap -p -v .\HightweightLockDemo02.class指令查看其字节码：

在编译的时候，JVM会在同步块开始位置插入monitorenter指令，在同步块结束位置插入monitorexit指令。当线程执行到monitorenter指令时，会尝试获取对象所对应的Monitor所有权，如果获取成功，则表示获取到了锁，会在Monitor的_owner中存在当前线程的ID，这样它将处于锁定状态，除非退出同步块，否则其他线程无法获取得到这个Monitor。

四、锁的优缺点对比

下表是对各种状态的锁的对比：

到此这篇关于Java synchronized重量级锁实现过程浅析的文章就介绍到这了,更多相关Java synchronized 内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！