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Java偏向锁如何实现多线程优化

原创|其它|编辑：郝浩|2010-01-06 09:36:16.000|阅读 516 次

概述：Java偏向锁(Biased Locking)是Java 6引入的一项多线程优化。它通过消除资源无竞争情况下的同步原语，进一步提高了程序的运行性能。

　　Java偏向锁(Biased Locking)是Java 6引入的一项多线程优化。它通过消除资源无竞争情况下的同步原语，进一步提高了程序的运行性能。

　　轻量级锁也是一种多线程优化，它与偏向锁的区别在于，轻量级锁是通过CAS来避免进入开销较大的互斥操作，而偏向锁是在无竞争场景下完全消除同步，连CAS也不执行(CAS本身仍旧是一种操作系统同步原语，始终要在JVM与OS之间来回，有一定的开销)。

　　所谓的无竞争场景，举个例子，就是单线程访问带同步的资源或方法。

　　偏向锁实现原理

　　偏向锁，顾名思义，它会偏向于第一个访问锁的线程，如果在接下来的运行过程中，该锁没有被其他的线程访问，则持有偏向锁的线程将永远不需要触发同步。

　　如果在运行过程中，遇到了其他线程抢占锁，则持有偏向锁的线程会被挂起，JVM会尝试消除它身上的偏向锁，将锁恢复到标准的轻量级锁。(偏向锁只能在单线程下起作用)

　　通过下图可以更直观的理解偏向锁：

　　这张图，省略了轻量级锁相关的几处步骤，将关注点更多地聚焦在偏向锁的状态变化上。

　　偏向模式和非偏向模式，在下面的mark word表中，主要体现在thread ID字段是否为空。

　　挂起持有偏向锁的线程，这步操作类似GC的pause，但不同之处是，它只挂起持有偏向锁的线程(非当前线程)。

　　在抢占模式的橙色区域说明中有提到，指向当前堆栈中最近的一个lock record(在轻量级锁原理一文有讲到，lock record是进入锁前会在stack上创建的一份内存空间)。

　　这里提到的最近的一个lock record，其实就是当前锁所在的stack frame上分配的lock record。

　　整个步骤是从偏向锁恢复到轻量级锁的过程。

　　偏向锁也会带来额外开销

　　在JDK6中，偏向锁是默认启用的。它提高了单线程访问同步资源的性能。

　　但试想一下，如果你的同步资源或代码一直都是多线程访问的，那么消除偏向锁这一步骤对你来说就是多余的。事实上，消除偏向锁的开销还是蛮大的。

　　所以在你非常熟悉自己的代码前提下，大可禁用偏向锁 -XX:-UseBiasedLocking 。

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