如何理解Java中眼花缭乱的各种并发锁？( 三 ) _生活百科

6）线程竞争同步资源时，细节流程是否发生变化的情况JDK1.6 为了提升性能减少获得锁和释放锁所带来的消耗，引入了4种锁的状态：无锁、偏向锁、轻量级锁和重量级锁，它会随着多线程的竞争情况逐渐升级，但不能降级。

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如果多个线程中，只有一个线程能修改资源成功，其他资源只是重试，不锁住资源，称为无锁状态，其实就是乐观锁。第一个线程访问加锁的资源自动获取锁，不存在多线程竞争的情况，资源偏向于第一个访问锁的线程，每次访问线程不需要重复获取锁，这种状态称为偏向锁。偏向锁的实现是通过控制对象Mark Word的标志位来实现的，如果当前是可偏向状态，需要进一步判断对象头存储的线程 ID 是否与当前线程 ID 一致，如果一致直接进入。当线程竞争变得比较激烈时，偏向锁就会升级为轻量级锁，轻量级锁认为虽然竞争是存在的，但是理想情况下竞争的程度很低，通过自旋方式等待上一个线程释放锁。但如果线程并发进一步加剧，线程的自旋超过了一定次数，或者一个线程持有锁，一个线程在自旋，又来了第三个线程访问的时候，轻量级锁就会膨胀为重量级锁，重量级锁会使除了当时拥有锁的线程以外的所有线程都阻塞。升级到重量级锁其实就是互斥锁了，一个线程拿到锁，其余线程都会处于阻塞等待状态。在 Java 中，synchronized 关键字内部实现原理就是这样一个锁升级的过程。
7）最后，就是锁再设计和锁优化的一些情况先来看分段锁，它是一种锁的再次设计，并不是具体的一种锁。分段锁设计目的是将锁的粒度进一步细化，当操作不需要更新整个数组的时候，就仅仅针对数组中的一项进行加锁操作。

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在 Java 语言中 CurrentHashMap 底层使用分段锁Segment，来支持多线程并发操作。另外，就是锁优化，包括锁消除、锁粗化。锁粗化就是将多个同步块的数量减少，并将单个同步块的作用范围扩大，本质上就是将多次上锁、解锁的请求合并为一次同步请求。举个例子，一个循环体中有一个代码同步块，每次循环都会执行加锁解锁操作。如代码所示：

private static final Object LOCK = new Object();for(int i = 0;i < 100; i++) {synchronized(LOCK){// do some magic things}}

经过锁粗化后，就变成下面这个样子：
synchronized(LOCK){for(int i = 0;i < 100; i++) {// do some magic things} }锁消除是指虚拟机编译器在运行时检测到了共享数据没有竞争的锁，从而将这些锁进行消除。举个例子让大家更好理解，来看这样一段代码：

public String test(String s1, String s2){StringBuffer stringBuffer = new StringBuffer();stringBuffer.append(s1);stringBuffer.append(s2);return stringBuffer.toString();}

上面代码中的test() 方法，主要作用是将字符串 s1 和字符串 s2 串联起来。test() 方法中的三个变量s1, s2,和StringBuffer都是局部变量，局部变量是存储在栈上的，而栈又是线程私有的，所以就算有多个线程访问 test() 方法也是线程安全的。我们都知道 StringBuffer 是线程安全的类，因为append()方法是同步方法，如源码所示：

 // append 是同步方法 public synchronized StringBuffer append(String str) {toStringCache = null;super.append(str);return this;}

但是 test() 方法本来就是线程安全的，为了提升效率，虚拟机自动帮我们消除了这些同步锁，这个过程就被称为锁消除。
3、总结好了，前面讲了这么多，相信大家已经理解了各种眼花缭乱的锁。最后，我用一张脑图完整地总结了各种锁的应用场景。大家可以在面试前拿出来看看，只要是被问到锁相关的问题，相信你一定能够吊打面试官了。