synchronized 是由一对 monitorenter/monitorexit 指令实现的,monitor 对象是同步的基本实现单元。在 Java 6 之前,monitor 的实现完全是依靠操作系统内部的互斥锁,因为需要进行用户态到内核态的切换,所以同步操作是一个无差别的重量级操作,性能也很低。但在 Java 6 的时候,Java 虚拟机 对此进行了大刀阔斧地改进,提供了三种不同的 monitor 实现,也就是常说的三种不同的锁:偏向锁(Biased Locking)、轻量级锁和重量级锁,大大改进了其性能。
在JDK1.6以后Synchronized引入了偏向锁、轻量级锁、重量级锁、锁的粗化、锁消除的优化。并发性能基本和Lock持平的。
偏向锁:是不存竞争情况下,从而在后续的代码块中没有加锁解锁的开销
轻量级锁:轻量级锁所适应的场景是线程交替执行同步块的场合
重量级锁:重量级锁首先会经过一定次数的CAS自旋操作获取锁,如果获取失败,存在同一时间多个线程访问同一把锁的场合,就会导致轻量级锁膨胀为重量级锁。是在竞争激烈的情况下创建一个monitor对象,并且将线程挂起,而挂起就要切换到内核状态执行。从而开销非常大。
轻量级锁:当锁是偏向锁时,有另外一个线程来访问,会撤销掉偏向锁,然后升级为轻量级锁,这个线程会通过自旋方式不断获取锁,不会阻塞,提高性能
重量级锁:轻量级锁尝试去获取到锁,如果获取失败线程就会进入阻塞状态,该锁会升级为重量级锁,重量级锁时,来竞争锁的所有线程都会阻塞,性能降低
注意,锁只能升级不能降级
(1)可重入性
synchronized的锁对象中有一个计数器(recursions变量)会记录线程获得几次锁;
1.可重入的好处:
2.可以避免死锁;
3.可以让我们更好的封装代码;
synchronized是可重入锁,每部锁对象会有一个计数器记录线程获取几次锁,在执行完同步代码块时,计数器的数量会-1,直到计数器的数量为0,就释放这个锁。
(2)不可中断性
1.一个线程获得锁后,另一个线程想要获得锁,必须处于阻塞或等待状态,如果第一个线程不释放锁,第二个线程会一直阻塞或等待,不可被中断;
2. synchronized属于不可被中断;3.Lock lock方法是不可中断的;4.Lock tryLock方法是可中断的;
`synchronized`锁具有不可中断性,即一旦某个线程获得了锁,其他试图获取该锁的线程将一直处于阻塞状态,直到持有锁的线程释放锁为止。而Lock接口中的tryLock方法则提供了可中断的特性,允许在一定时间内尝试获取锁,如果无法立即获取到锁,则可以返回false而不阻塞当前线程。