谈谈锁的理解

1、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

2、偏向锁

　　大部分情况是么有竞争的，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。当其它线程请求相同的锁时，偏向模式解释。-XX:+UserBiasedLocking - 默认启用。在竞争激烈的场合，偏向锁会增加系统负担。

3、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)lock位于线程栈中。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，减少系统锁使用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。

4、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，提示系统性能。

5、偏向锁，轻量级锁，自旋锁总结

　　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

6、Java语言层面锁的优化

　　(1)减少锁持有时间:当一个方法中有多个方法执行时，将锁加在需要锁的方法上，而不是对这整个方法加锁。

　　(2)减少锁粒度: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。ConcurrentHashMp

Collections.synchronizedMap(Map<K,V> m) 　　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,再执行put。在减少锁粒度后,ConcurrentHashMap允许若干个线程同时进入。

　　(3)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。读写分离扩展:LinkedBlockingQueue -队列 -链表 take操作为读锁，头部取。put操作为写锁，尾部插入

　　(4)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它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。这时需要将锁粗化，避免重复加锁，释放锁消耗系统资源。

　　(5)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。

　　(6)无锁: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)传入三个值(变量，期望的值，新的值)将新的值返回。 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。java.util.concurrent.atomic包使用无锁实现，性能高于一般的有锁操作