目录
线程安全
对象头Mark
偏向锁
轻量级锁
减少锁持有时间
减小锁粒度
锁分离
锁粗化
锁消除
无锁自旋锁
线程安全
多线程访问ArrayList
多线程网站统计访问人数,是否需要精确统计？如果不需要，可以不进行加锁
public static List<Integer> numberList =new ArrayList<Integer>();
public static class AddToList implements Runnable{
int startnum=0;
public AddToList(int startnumber){
startnum=startnumber;
}
@Override
public void run() {
int count=0;
while(count<1000000){
numberList.add(startnum);
startnum+=2;
count++;
}
}
}
改成这样呢：
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Thread t1=new Thread(new AddToList(0));
Thread t2=new Thread(new AddToList(1));
t1.start();
t2.start();
while(t1.isAlive() || t2.isAlive()){
Thread.sleep(1);
}
System.out.println(numberList.size());
}
对象头Mark
Mark Word，对象头的标记，32位 描述对象的hash、锁信息，
垃圾回收标记，
年龄 指向锁记录的指针
指向monitor的指针
GC标记
偏向锁线程ID
偏向锁
大部分情况是没有竞争的，所以可以通过偏向来提高性能 所谓的偏向，就是偏心，即锁会偏向于当前已经占有锁的线程 将对象头Mark的标记设置为偏向，并将线程ID写入对象头Mark 只要没有竞争，获得偏向锁的线程，在将来进入同步块，不需要做同步 当其他线程请求相同的锁时，偏向模式结束 -XX:+UseBiasedLocking 默认启用 在竞争激烈的场合，偏向锁会增加系统负担
public static List<Integer> numberList =new Vector<Integer>();
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
long begin=System.currentTimeMillis();
int count=0;
int startnum=0;
while(count<10000000){
numberList.add(startnum);
startnum+=2;
count++;
}
long end=System.currentTimeMillis();
System.out.println(end-begin);
}
-XX:+UseBiasedLocking -XX:BiasedLockingStartupDelay=0
-XX:-UseBiasedLocking
轻量级锁
BasicObjectLock
嵌入在线程栈中的对象
普通的锁处理性能不够理想，轻量级锁是一种快速的锁定方法。 如果对象没有被锁定 将对象头的Mark指针保存到锁对象中 将对象头设置为指向锁的指针（在线程栈空间中）
判断一个线程是否持有轻量级锁，只要判断对象头的指针，是否在线程的栈空间范围内
lock->set_displaced_header(mark);
if (mark == (markOop) Atomic::cmpxchg_ptr(lock, obj()->mark_addr(), mark)) {
TEVENT (slow_enter: release stacklock) ;
return ;
}
减少锁持有时间
如果轻量级锁失败，表示存在竞争，升级为重量级锁（常规锁） 在没有锁竞争的前提下，减少传统锁使用OS互斥量产生的性能损耗 在竞争激烈时，轻量级锁会多做很多额外操作，导致性能下降
public synchronized void syncMethod(){
othercode1();
mutextMethod();
othercode2();
}
搞成：
public void syncMethod2(){
othercode1();
synchronized(this){
mutextMethod();
}
othercode2();
}
减小锁粒度
将大对象，拆成小对象，大大增加并行度，降低锁竞争 偏向锁，轻量级锁成功率提高 ConcurrentHashMap
HashMap的同步实现
Collections.synchronizedMap(Map<K,V> m)
返回SynchronizedMap对象
public V get(Object key) {
synchronized (mutex) {return m.get(key);}
}
public V put(K key, V value) {
synchronized (mutex) {return m.put(key, value);}
}
ConcurrentHashMap 若干个Segment ：
Segment<K,V>[] segments
Segment中维护HashEntry<K,V> put操作时
先定位到Segment，锁定一个Segment，
执行put 在减小锁粒度后，
ConcurrentHashMap允许若干个线程同时进入
减少锁粒度后，可能会带来什么负面影响呢？以ConcurrentHashMap为例，说明分割为多个 Segment后，在什么情况下，会有性能损耗？
锁分离
根据功能进行锁分离 ReadWriteLock 读多写少的情况，可以提高性能
锁粗化
通常情况下，为了保证多线程间的有效并发，会要求每个线程持有锁的时间尽量短，即在使用完公共资源后，应该立即释放锁。只有这样，等待在这个锁上的其他线程才能尽早的获得资源执行任务。但是，凡事都有一个度，如果对同一个锁不停的进行请求、同步和释放，其本身也会消耗系统宝贵的资源，反而不利于性能的优化
public void demoMethod(){
synchronized(lock){
//do sth.
}
//做其他不需要的同步的工作，但能很快执行完毕
synchronized(lock){
//do sth.
}
}
可以优化：
public void demoMethod(){
//整合成一次锁请求
synchronized(lock){
//do sth.
//做其他不需要的同步的工作，但能很快执行完毕
}
}
锁消除
在即时编译器时，如果发现不可能被共享的对象，则可以消除这些对象的锁操作
锁不是由程序员引入的，JDK自带的一些库，可能内置锁 栈上对象，不会被全局访问的，没有必要加锁
public static void main(String args[]) throws InterruptedException {
long start = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0; i < CIRCLE; i++) {
craeteStringBuffer("JVM", "Diagnosis");
}
long bufferCost = System.currentTimeMillis() - start;
System.out.println("craeteStringBuffer: " + bufferCost + " ms");
}
public static String craeteStringBuffer(String s1, String s2) {
StringBuffer sb = new StringBuffer();
sb.append(s1);
sb.append(s2);
return sb.toString();
}
CIRCLE= 2000000
CAS算法的过程是这样：它包含3个参数CAS(V,E,N)。V表示要更新的变量，E表示预期值，N表示新值。仅当V值等于E值时，才会将V的值设为N，如果V值和E值不同，则说明已经有其他线程做了更新，则当前线程什么都不做。最后，CAS返回当前V的真实值。CAS操作是抱着乐观的态度进行的，它总是认为自己可以成功完成操作。当多个线程同时使用CAS操作一个变量时，只有一个会胜出，并成功更新，其余均会失败。失败的线程不会被挂起，仅是被告知失败，并且允许再次尝试，当然也允许失败的线程放弃操作。基于这样的原理，CAS操作即时没有锁，也可以发现其他线程对当前线程的干扰，并进行恰当的处理。
无锁自旋锁
当竞争存在时，如果线程可以很快获得锁，那么可以不在OS层挂起线程，让线程做几个空操作（自旋） JDK1.6中-XX:+UseSpinning开启 JDK1.7中，去掉此参数，改为内置实现 如果同步块很长，自旋失败，会降低系统性能 如果同步块很短，自旋成功，节省线程挂起切换时间，提升系统性能
锁是悲观的操作 无锁是乐观的操作 无锁的一种实现方式 CAS(Compare And Swap) 非阻塞的同步 CAS(V,E,N) 在应用层面判断多线程的干扰，如果有干扰，则通知线程重试
不是Java语言层面的锁优化方法 内置于JVM中的获取锁的优化方法和获取锁的步骤 偏向锁可用会先尝试偏向锁 轻量级锁可用会先尝试轻量级锁 以上都失败，尝试自旋锁 再失败，尝试普通锁，使用OS互斥量在操作系统层挂起
java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger
public final int getAndSet(int newValue) {
for (;;) {
int current = get();
if (compareAndSet(current, newValue))
return current;
}
}
