Java 锁相关汇总
synchronized关键字 与 synchronized锁的四种内部状态java.util.concurrent.lock包下的相关类- 线程安全常见场景及具体编码(线程安全集合等)
sychronized 关键字
背景
应该说的是对象关于锁的四种状态 而不是synchronized的四种状态
JDK1.2 只用重量级锁
jdk1.6之前，synchronized实现是在线程状态“运行”-“阻塞”-“运行”之间切换
线程的阻塞和唤醒需要CPU从用户态转为核心态，频繁的阻塞和唤醒对CPU来说是一件负担很重的工作。
Java SE1.6为了减少获得锁和释放锁所带来的性能消耗，引入了“偏向锁”和“轻量级锁”，所以在Java SE1.6里锁一共有四种状态，无锁状态，偏向锁状态，轻量级锁状态和重量级锁状态，它会随着竞争情况逐渐升级。锁可以升级但不能降级，意味着偏向锁升级成轻量级锁后不能降级成偏向锁。这种锁升级却不能降级的策略，目的是为了提高获得锁和释放锁的效率。
-XX：BiasedLockingStartupDelay = 0
默认是4秒多
偏向锁，轻量级锁(自旋锁,无锁)和重量级锁的顺序升级，资源消耗递增，效率递减
锁对比
| 锁 | 优点 | 缺点 | 适用场景 |
|---|---|---|---|
| 偏向锁 | 加锁和解锁不需要额外的消耗，和执行非同步方法比仅存在纳秒级的差距 | 如果线程间存在锁竞争，会带来额外的锁撤销的消耗 | 适用于只有一个线程访问同步块场景 |
| 轻量级锁(自旋锁,无锁) | 竞争的线程不会阻塞，提高了程序的响应速度 | 如果始终得不到锁竞争的线程使用自旋会消耗CPU | 追求响应时间,锁占用时间很短 |
| 重量级锁 | 线程竞争不使用自旋，不会消耗CPU | 线程阻塞，响应时间缓慢 | 追求吞吐量,锁占用时间较长 |
自旋锁只是一种锁竞争的方式
对象头和mark word
java的对象由三部分组成：对象头，实例数据，填充字节（对象占用内存是8bit的倍数，不足的需要填充）。
非数组对象的对象头由两部分组成：指向类的指针和Mark Word。
数组对象的对象头由三部分组成，比非数组对象多了块用于记录数组长度。
Mark Word用于记录对象的HashCode和锁信息等，在32位JVM中的Mark Word长度为32bit，
在64位JVM中的Mark Word长度为64bit。
Mark Word的最后2bit是锁标志位，代表当前对象处于哪种锁状态，当Mark Word处于不同的锁状态时，Mark Word记录的信息也有所不同
锁优化的方式
1，减少锁的持有时间
不需要同步执行的代码，不要放在同步代码块中。同步块中代码减少，锁的持续时间短，锁的性能会有所提高。
2，减小锁粒度
把资源分批使用不同的锁，不同批次的资源的操作互不影响。
比如ConturrentHashMap类，把map分成多段，每段一个锁，不在一段的数据可以同时修改。
3，锁分离
把关系不大的操作使用不同的锁，使这些操作互不影响。
比如LinkedBlockingQueue类，从队列头获取数据的take()方法和从队列末尾添加数据的put()方法分别使用不同的锁，两者互不影响。
4，锁粗化
指的是当虚拟机需要连续对同一把锁进行加锁和释放时，尽量改成只使用一次锁。
比如连续多个synchronized语句块，或循环中的synchronized语句块，用的是同一个对象作为锁，可以直接用一个synchronized语句块把他们都包含起来。
5，弃用synchronized关键字
不使用synchronized关键字，可以自己编写代码实现类似偏向锁、自旋锁的功能，减少因为同步锁而带来的效率损耗。比如自己实现的自旋锁。
Link 马士兵
More: 隐式锁
System.out.println()
锁和volatile => as-if-serial