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摘要：當(dāng)前線程使用將對(duì)象頭的替換為鎖記錄指針，如果成功，當(dāng)前線程獲得鎖如果失敗，表示其他線程競爭鎖，當(dāng)前線程便嘗試使用自旋來獲取鎖。重量級(jí)鎖是悲觀鎖的一種，自旋鎖輕量級(jí)鎖與偏向鎖屬于樂觀鎖。
操作系統(tǒng)在面對(duì)線程間同步的時(shí)候，會(huì)支持例如semaphore信號(hào)量和mutex互斥量等同步原語，而monitor是在編程語言中被實(shí)現(xiàn)的，下面介紹一下java中monitor（監(jiān)視器/管程：管理共享變量以及對(duì)其的操作過程，讓他們支持并發(fā)）的實(shí)現(xiàn)原理：
以一個(gè)阻塞隊(duì)列的實(shí)現(xiàn)來舉例：
同時(shí)，java內(nèi)置的synchronized關(guān)鍵字可以認(rèn)為是MESA模型的簡化版，其只能有一個(gè)條件變量，但編譯器會(huì)自動(dòng)添加加鎖與解鎖的代碼。synchronized關(guān)鍵字可以修飾實(shí)例方法、類方法以及代碼塊，如果修飾的是代碼塊，需要制定關(guān)聯(lián)的Object；如果修飾的是實(shí)例方法，那么其關(guān)聯(lián)的對(duì)象實(shí)際上是this；如果修飾的是類方法，那么其關(guān)聯(lián)的對(duì)象是this.class。這些關(guān)聯(lián)的對(duì)象就是MESA模型里的條件變量。
synchronized實(shí)現(xiàn)原理JVM基于進(jìn)入和退出monitor對(duì)象來實(shí)現(xiàn)同步，同步代碼塊采用添加moniterenter、moniterexit，同步方法使用ACC_SYNCHRONIZED標(biāo)記符隱式實(shí)現(xiàn)。每個(gè)對(duì)象都有一個(gè)monitor與之關(guān)聯(lián)，運(yùn)行到moniterenter時(shí)嘗試獲取對(duì)應(yīng)monitor的所有權(quán)，獲取成功就將monitor的進(jìn)入數(shù)加1（所以是可重入鎖，也被稱為重量級(jí)鎖），否則就阻塞，擁有monitor的線程運(yùn)行到moniterexit時(shí)進(jìn)入數(shù)減1，為0時(shí)釋放monitor。
java中每個(gè)對(duì)象都有一個(gè)對(duì)象頭，synchronized所用的鎖就是存在對(duì)象頭里的。如果是非數(shù)組的對(duì)象是8個(gè)字節(jié)（32位JVM）或者16字節(jié)（64位JVM），數(shù)組對(duì)象還會(huì)有一個(gè)數(shù)組長度（4個(gè)字節(jié)）。以32位JVM非數(shù)組對(duì)象為例：
鎖信息就存在前4個(gè)字節(jié)的MarkWord中，JVM對(duì)synchronized的加鎖過程優(yōu)化為：
檢測(cè)Mark Word里面是不是當(dāng)前線程的ID，如果是，表示當(dāng)前線程處于偏向鎖
如果不是，則使用CAS將當(dāng)前線程的ID替換Mard Word，如果成功則表示當(dāng)前線程獲得偏向鎖，置偏向標(biāo)志位1
如果失敗，則說明發(fā)生競爭，撤銷偏向鎖，進(jìn)而升級(jí)為輕量級(jí)鎖。
當(dāng)前線程使用CAS將對(duì)象頭的Mark Word替換為鎖記錄指針，如果成功，當(dāng)前線程獲得鎖
如果失敗，表示其他線程競爭鎖，當(dāng)前線程便嘗試使用自旋來獲取鎖。
如果自旋成功則依然處于輕量級(jí)狀態(tài)。
如果自旋失敗，則升級(jí)為重量級(jí)鎖。
重量級(jí)鎖是悲觀鎖的一種，自旋鎖、輕量級(jí)鎖與偏向鎖屬于樂觀鎖。
CAS設(shè)計(jì)讀取-比較-寫入三個(gè)操作，是在CPU指令層面保證其原子性，volatile是保證多線程下的內(nèi)存可見性，二者需配合使用。另外還需注意CPU緩存行（一次以32/64字節(jié)為單位從主內(nèi)存中讀取數(shù)據(jù)到緩存）包含多個(gè)變量所帶來的隱形同步問題：其中一個(gè)變量被volatile修飾，導(dǎo)致另外一個(gè)變量在另一個(gè)CPU核上（另一個(gè)線程）的讀寫也要被強(qiáng)制刷新緩存。
管程：并發(fā)編程的萬能鑰匙
java 中的鎖 -- 偏向鎖、輕量級(jí)鎖、自旋鎖、重量級(jí)鎖
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摘要：語言在之前，提供的唯一的并發(fā)原語就是管程，而且之后提供的并發(fā)包，也是以管程技術(shù)為基礎(chǔ)的。但是管程更容易使用，所以選擇了管程。線程進(jìn)入條件變量的等待隊(duì)列后，是允許其他線程進(jìn)入管程的。并發(fā)編程里兩大核心問題互斥和同步，都可以由管程來幫你解決。 并發(fā)編程這個(gè)技術(shù)領(lǐng)域已經(jīng)發(fā)展了半個(gè)世紀(jì)了。有沒有一種核心技術(shù)可以很方便地解決我們的并發(fā)問題呢？這個(gè)問題, 我會(huì)選擇 Monitor(管程)技術(shù)。Ja...
摘要：請(qǐng)參看前一篇文章并發(fā)學(xué)習(xí)筆記一原子性可見性有序性問題六等待通知機(jī)制什么是等待通知機(jī)制當(dāng)線程不滿足某個(gè)條件，則進(jìn)入等待狀態(tài)如果線程滿足要求的某個(gè)條件后，則通知等待的線程重新執(zhí)行。經(jīng)極客時(shí)間并發(fā)編程實(shí)戰(zhàn)專欄內(nèi)容學(xué)習(xí)整理 請(qǐng)參看前一篇文章：Java 并發(fā)學(xué)習(xí)筆記（一）——原子性、可見性、有序性問題 六、等待—通知機(jī)制 什么是等待通知—機(jī)制？當(dāng)線程不滿足某個(gè)條件，則進(jìn)入等待狀態(tài)；如果線程滿足要...
摘要：基本元素機(jī)制需要幾個(gè)元素來配合，分別是臨界區(qū)對(duì)象及鎖條件變量以及定義在對(duì)象上的，操作。這個(gè)外部條件在機(jī)制中稱為條件變量。提供的機(jī)制，其實(shí)是，等元素合作形成的，甚至說外部的條件變量也是個(gè)組成部分。 monitor的概念 管程，英文是 Monitor，也常被翻譯為監(jiān)視器，monitor 不管是翻譯為管程還是監(jiān)視器，都是比較晦澀的，通過翻譯后的中文，并無法對(duì) monitor 達(dá)到一個(gè)直觀的描...
摘要：那并發(fā)里面的理論和模型是什么呢那便要從操作系統(tǒng)中解決并發(fā)問題的一種模型管程講起了。當(dāng)一個(gè)進(jìn)程使用完管程后，它必須釋放管程并喚醒等待管程的某一個(gè)進(jìn)程。總結(jié)在并發(fā)編程領(lǐng)域，有兩大核心問題互斥和同步，而這兩個(gè)問題，管程模型都可以解決。 為什么需要了解管程 Java并發(fā)編程是Java中高級(jí)程序員必備的一項(xiàng)技能，但是真正學(xué)明白并發(fā)編程也并非易事。正如Java并發(fā)編程實(shí)踐中的一句話編寫正確的程序并...
摘要：由此可見，自旋鎖和各有優(yōu)劣，他們分別適用于競爭不多和競爭激烈的場景中。每一個(gè)試圖進(jìn)入同步代碼塊的線程都會(huì)被封裝成對(duì)象，它們或在對(duì)象的中，或在中，等待成為對(duì)象的成為的對(duì)象即獲取了監(jiān)視器鎖。 前言 系列文章目錄 前面兩篇文章我們介紹了synchronized同步代碼塊以及wait和notify機(jī)制，大致知道了這些關(guān)鍵字和方法是干什么的，以及怎么用。 但是，知其然，并不知其所以然。 例如...
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