加锁目的:由于线程执行的过程是不可控的,所以需要采用同步机制来协同对对象可变状态的访问。
加锁方式:java锁分为两种--显示锁和隐示锁,本质区别在于显示锁需要的是程序员自己手动的进行加锁与解锁如ReentrantLock需要进行lock与unlock。而隐式锁则是Synchronized,jvm内置锁,jvm进行操作加锁与解锁。
Synchronized关键字
每个对象创建后都会存在一个Monitor(监视器锁),它的实现依赖底层的系统的Mutex Lock(互斥锁)实现,是重量级锁,但是在java1.6版本之后,jvm内置锁进行了一系列的优化,如:锁粗化、锁消除、偏向锁、轻量级锁、重量级锁等。
Synchronized锁编译成字节码后,会发现jvm底层使用了monitorenter与monitorexit来进行加锁与解锁
我们知道synchronized加锁加在对象上,对象是如何记录锁状态的呢?
答案是锁状态是被记录在每个对象的对象头(Mark Word)中,下面我们一起认识一下对象的内存布局
对象的内存布局
HotSpot虚拟机中,对象在内存中存储的布局可以分为三块区域:对象头(Header)、实例数据(Instance Data)和对齐填充(Padding)。
- 对象头:比如 hash码,对象所属的年代,对象锁,锁状态标志,偏向锁(线程)ID,偏向时间,数组长度(数组对象)等
- 实例数据:即创建对象时,对象中成员变量,方法等
- 对齐填充:对象的大小必须是8字节的整数倍
AQS具备特性
- 阻塞等待队列
- 公平/非公平
- 可重入
- 共享/独占
- 允许中断
例如Java.concurrent.util当中同步器的实现如Lock,Latch,Barrier等,都是基于AQS框架实现,一般通过定义内部类Sync继承AQS,将同步器所有调用都映射到Sync对应的方法
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