参考答案
1. 偏向锁的概念
- 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。
- 大多数情况下,锁不仅不存在多线程竞争,而且总是由同一线程多次获得。偏向锁的目的是在某个线程获得锁之后,消除这个线程锁重入(CAS)的开销,看起来让这个线程得到了偏护。
- 另外,JVM对那种会有多线程加锁,但不存在锁竞争的情况也做了优化,因为线程之前除了互斥之外,也可能发生同步关系,被同步的两个线程(一前一后)对共享对象锁的竞争很可能是没有冲突的。对这种情况,JVM用一个epoch表示一个偏向锁的时间戳(一种类似时间戳的identifier)。
2. 偏向锁的获取
- 当一个线程访问同步块并获取锁时,会在对象头和栈帧中的锁记录里存储锁偏向的线程ID,以后该线程在进入和退出同步块时不需要花费CAS操作来加锁和解锁,而只需简单的测试一下对象头的Mark Word里,是否存储着指向当前线程的偏向锁;
- 如果测试成功,表示线程已经获得了锁;
- 如果测试失败,则需要再测试下Mark Word中偏向锁的标识是否设置成1(表示当前是偏向锁);
- 如果没有设置,则使用CAS竞争锁,如果设置了,则尝试使用CAS将对象头的偏向锁指向当前线程。
3. 偏向锁的撤销
- 偏向锁使用了一种等到竞争出现才释放锁的机制,所以当其他线程尝试竞争偏向锁时,持有偏向锁的线程才会释放锁。
- 偏向锁的撤销,需要等待全局安全点(在这个时间点上没有字节码正在执行),它会首先暂停拥有偏向锁的线程,然后检查持有偏向锁的线程是否活着。
- 如果线程不处于活动状态,则将对象头设置成无锁状态;
- 如果线程仍然活着,拥有偏向锁的栈会被执行,遍历偏向对象的锁记录,栈中的锁记录和对象头的Mark Word,要么重新偏向于其他线程,要么恢复到无锁或者标记对象不适合作为偏向锁,最后唤醒暂停的线程。
4. 偏向锁的设置
关闭偏向锁:
- 偏向锁在Java 6和Java 7里是默认启用的,但是它在应用程序启动几秒钟之后才激活。
- 如有必要可以使用JVM参数来关闭延迟-XX:BiasedLockingStartupDelay = 0。
- 如果确定应用程序里所有的锁通常情况下处于竞争状态,可以通过JVM参数关闭偏向锁-XX:-UseBiasedLocking=false,那么默认会进入轻量级锁状态。
以上,是Java面试题【什么是偏向锁】的参考答案。
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