輕量級鎖到底是怎麼回事啊啊啊啊

之前我們講了synchronized的原理（《且聽我一個故事講透一個鎖原理之synchronized》

），以及其中的偏向鎖（《偏向鎖到底是怎麼回事啊啊啊啊》），送佛送到西，這次我們來說一說輕量級鎖吧。

友情提醒：上面兩篇沒有看過的看官，請先閱讀上面兩篇之後，再讀此篇，這樣效果會更佳哦～

開局一張圖。

看一張大圖

流程講解

當JVM關閉了偏向鎖模式，對象在創建的時候，Mark Word中存儲的是hash值，年代，是否偏向鎖標誌位為0，標誌位是01。即一個無鎖不可偏向狀態。

輕量級鎖邏輯：

1.當線程訪問同步塊，先判斷鎖狀態標誌位，如果是00，則說明是輕量級鎖，JVM會先在當前線程棧幀中分配Lock Record空間；

2.將鎖對象頭中的Mark Word拷貝到當前線程的Lock Record中，稱為Displaced Mark Word，然後使用CAS，將對象頭中的Mark Word修改為指向當前線程棧中Lock Record的指針（如圖）。如果成功，則獲取輕量級鎖，執行同步塊中的代碼，如果失敗，則進行自旋競爭鎖，自旋達到一定的次數如果依舊沒有獲取到鎖，則升級為重量級鎖（因為自旋會消耗CPU，為了避免無用的自旋，一旦鎖升級為重量級鎖，就不會恢復到輕量級鎖，自旋的線程會被掛起阻塞住）；

3.執行完同步代碼塊代碼，退出同步代碼塊，使用CAS開始輕量級鎖解鎖，解鎖的條件需要滿足以下兩個：

1）對象頭Mark Word中鎖記錄指針是否依舊指向當前線程Lock Record

2）拷貝在當前線程Lock Record的Mark Word信息是否與對象頭中的Mark Word一致

4.如果滿足，則成功釋放鎖；

5.如果不滿足，則釋放鎖，喚醒被掛起阻塞的線程，開始重量級鎖的競爭。

注：當超過自旋閾值，競爭的線程就會把鎖對象Mark Word指向重量級鎖，導致Mark Word中的值發生了變化，當原持有輕量級鎖的線程執行完畢，嘗試通過CAS釋放鎖時，因為Mark Word已經指向重鎖，不再是指向當前線程Lock Record的指針，於是解鎖失敗，這時原持有輕量級鎖的線程就會知道鎖已經升級為重量級鎖。

偏向鎖升級為輕量級鎖：

1.先在原持有偏向鎖的線程棧幀中分配Lock Record；

2.將對象頭Mark Word拷貝到原持有偏向鎖的線程Lock Record中，然後使用CAS，將對象頭中的Mark Word修改為指向當前線程棧中Lock Record的指針。將原持有偏向鎖的線程升級為持有偏向鎖的線程；

3.喚醒線程，從安全點繼續執行，執行完畢解鎖。

輕量級鎖的重入計數

我們看個demo，在該demo中重複3次獲得鎖，

synchronized(obj){
 synchronized(obj){
 synchronized(obj){
 }
 }
}

假設鎖的狀態是輕量級鎖，如圖反應了Mark Word和線程棧中Lock Record的關係，右邊線程棧中包含3個指向當前鎖對象的Lock Record。其中棧中最高位的Lock Record為第一次獲取鎖時分配的，其中Displaced Mark word為鎖對象加鎖前的Mark Word，而之後的鎖重入，則會在線程棧中分配一個Displaced Mark word為null的Lock Record，用來重入計數。

每次釋放鎖的時候則會刪除對應的Lock Record。

這就是輕量級鎖的實現邏輯，相對於偏向鎖來說，邏輯會稍微簡單一些。

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