第16讲 | synchronized底层如何实现？什么是锁的升级、降级？

自旋锁:竞争锁的失败的线程，并不会真实的在操作系统层面挂起等待，而是JVM会让线程做几个空循环(基于预测在不久的将来就能获得)，在经过若干次循环后，如果可以获得锁，那么进入临界区，如果还不能获得锁，才会真实的将线程在操作系统层面进行挂起。 适用场景:自旋锁可以减少线程的阻塞，这对于锁竞争不激烈，且占用锁时间非常短的代码块来说，有较大的性能提升，因为自旋的消耗会小于线程阻塞挂起操作的消耗。 如果锁的竞争激烈，或者持有锁的线程需要长时间占用锁执行同步块，就不适合使用自旋锁了，因为自旋锁在获取锁前一直都是占用cpu做无用功，线程自旋的消耗大于线程阻塞挂起操作的消耗，造成cpu的浪费。

这次原理真的看了很久，一直鼓劲自己，看不懂就是说明自己有突破。 下面看了并发编程对于自旋锁的了解，同时更深刻理解同步锁的性能。 自旋锁采用让当前线程不停循环体内执行实现，当循环条件被其他线程改变时，才能进入临界区。 由于自旋锁只是将当前线程不停执行循环体，不进行线程状态的改变，所以响应会更快。但当线程不停增加时，性能下降明显。 线程竞争不激烈，并且保持锁的时间段。适合使用自旋锁。 为什么会提出自旋锁，因为互斥锁，在线程的睡眠和唤醒都是复杂而昂贵的操作，需要大量的CPU指令。如果互斥仅仅被锁住是一小段时间， 用来进行线程休眠和唤醒的操作时间比睡眠时间还长，更有可能比不上不断自旋锁上轮询的时间长。 当然自旋锁被持有的时间更长，其他尝试获取自旋锁的线程会一直轮询自旋锁的状态。这将十分浪费CPU。 在单核CPU上，自旋锁是无用，因为当自旋锁尝试获取锁不成功会一直尝试，这会一直占用CPU，其他线程不可能运行， 同时由于其他线程无法运行，所以当前线程无法释放锁。 混合型互斥锁， 在多核系统上起初表现的像自旋锁一样， 如果一个线程不能获取互斥锁， 它不会马上被切换为休眠状态，在一段时间依然无法获取锁，进行睡眠状态。 混合型自旋锁，起初表现的和正常自旋锁一样，如果无法获取互斥锁，它也许会放弃该线程的执行，并允许其他线程执行。 切记，自旋锁只有在多核CPU上有效果，单核毫无效果，只是浪费时间。 以上基本参考来源于： http://ifeve.com/java_lock_see1/ http://ifeve.com/practice-of-using-spinlock-instead-of-mutex/

看了大家对自旋锁的评论，我的收获如下: 1.基于乐观情况下推荐使用，即锁竞争不强，锁等待时间不长的情况下推荐使用 2.单cpu无效，因为基于cas的轮询会占用cpu,导致无法做线程切换 3.轮询不产生上下文切换，如果可估计到睡眠的时间很长，用互斥锁更好

自旋锁是尝试获取锁的线程不会立即阻塞，采用循环的方式去获取锁，好处是减少了上下文切换，缺点是消耗cpu

杨老师，偏斜锁有什么作用？还是没有看明白，如果只是被一个线程获取，那么锁还有什么意义？ 另外，如果我有两个线程明确定义调用同一个对象的Synchronized块，JVM默认肯定先使用偏斜锁，之后在升级到轻量级所，必须经过撤销Revoke吗？编译的时候不会自动优化？

自旋锁 for(;;)结合cas确保线程获取取锁

老师 AQS就不涉及用户态和内核态的切换了 对吧？

StampLock是先试着读吧？你写的先试着修改。。

关于自旋转锁不适合单核CPU的问题，下来查找了一下资料: 1.JVM在操作系统中是作为一个进程存在，但是OS一般都将将线程作为最小调度单位，进程是资源分配的最小单位。这就是说进程是不活动的，只是作为线程的容器，那么Java的线程是在JVM进程中，也被CPU调度。 2.单核CPU使用多线程时，一个线程被CPU执行，其它处于等待轮巡状态。 3.为什么多线程跑在单核CPU上也比较快呢？是由于这种线程还有其它IO操作(File,Socket)，可以跟CPU运算并行。 4.结论，根据前面3点的分析，与自旋转锁的优点冲突：线程竞争不激烈，占用锁时间短。

杨老师，看到有回复说自旋锁在单核CPU上是无用，感觉这个理论不准确，因为Java多线程在很早时候单核CPC的PC上就能运行，计算机原理中也介绍，控制器会轮巡各个进程或线程。而且多线程是运行在JVM上，跟物理机没有很直接的关系吧？