Hotspot concurrency implementation - 版本历史

2024年3月20日 (三) 03:27 Riguz

2024-03-20T03:27:41Z

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	[[Category:Concurrency]]		[[Category:Concurrency]]
			[[Category:JVM]]

Riguz：Riguz移动页面Blog:理解Java并发(4)：Hotspot并发实现浅析至Hotspot concurrency implementation，不留重定向

2023-12-19T06:49:26Z

Riguz移动页面Blog:理解Java并发(4)：Hotspot并发实现浅析至Hotspot concurrency implementation，不留重定向

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（没有差异）

Riguz：/* 偏向锁（Store-Free Biased Locking） */

2021-04-28T16:17:25Z

偏向锁（Store-Free Biased Locking）

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第60行：		第60行：
	* 恢复线程，按照<span class="article-label">thin lock</span>的方式执行（包括膨胀机制）		* 恢复线程，按照<span class="article-label">thin lock</span>的方式执行（包括膨胀机制）

			= 其他 =

			* 自旋是指进入操作系统内核态之前短暂的自旋若干次，之前（JDK7u40）有参数可以设置这个次数；而后采取的是动态调整<span class="article-label">adaptive spinning</span>

Riguz：/* 偏向锁（Store-Free Biased Locking） */

2021-04-28T13:59:13Z

偏向锁（Store-Free Biased Locking）

←上一版本		2021年4月28日 (三) 13:59的版本
第70行：		第70行：
	* https://www.zhihu.com/question/53826114		* https://www.zhihu.com/question/53826114
	* [https://blogs.oracle.com/dave/biased-locking-in-hotspot Biased Locking in HotSpot]		* [https://blogs.oracle.com/dave/biased-locking-in-hotspot Biased Locking in HotSpot]
	http://gee.cs.oswego.edu/dl/jmm/cookbook.html		* http://gee.cs.oswego.edu/dl/jmm/cookbook.html
	* [https://www.semanticscholar.org/paper/Eliminating-synchronization-related-atomic-with-and-Russell-Detlefs/356a2d9859520c9161d67828d45e758a24ecce20 Eliminating synchronization-related atomic operations with biased locking and bulk rebiasing]		* [https://www.semanticscholar.org/paper/Eliminating-synchronization-related-atomic-with-and-Russell-Detlefs/356a2d9859520c9161d67828d45e758a24ecce20 Eliminating synchronization-related atomic operations with biased locking and bulk rebiasing]
	* https://www.javazhiyin.com/24364.html		* https://www.javazhiyin.com/24364.html
	* https://pdfs.semanticscholar.org/b8e4/cb0c212fd799522817b914ffcd24470f707e.~~pdf?_ga~~=2.218049237.2144104280.1590746224-418849090.1590746224		* https://pdfs.semanticscholar.org/b8e4/cb0c212fd799522817b914ffcd24470f707e.pdf_ga=2.218049237.2144104280.1590746224-418849090.1590746224

	[[Category:Concurrency]]		[[Category:Concurrency]]

Riguz：/* 偏向锁（Store-Free Biased Locking） */

2021-04-28T13:46:10Z

偏向锁（Store-Free Biased Locking）

←上一版本		2021年4月28日 (三) 13:46的版本
第51行：		第51行：
	那么，在尝试加锁的过程中，如果发现允许偏向，则步骤如下：		那么，在尝试加锁的过程中，如果发现允许偏向，则步骤如下：

	* ~~尝试通过CAS，将当前线程ID、epoch等替换到对象头中，这是唯一的一次CAS操作，称之为~~<span class="article-label">initial lock</span>		* 尝试通过CAS，将当前<span class="article-label">线程ID</span>、<span class="article-label">epoch</span>等替换到对象头中，这是唯一的一次CAS操作，称之为<span class="article-label">initial lock</span>
	* 当线程持有对象的偏向锁之后，后续该线程的加锁和解锁无需额外的CAS操作或者更新对象头		* 当线程持有对象的偏向锁之后，后续该线程的加锁和解锁无需额外的CAS操作或者更新对象头

Riguz：/* 轻量级加锁过程（thin lock） */

2021-04-28T13:44:09Z

轻量级加锁过程（thin lock）

←上一版本		2021年4月28日 (三) 13:44的版本
第33行：		第33行：
	</syntaxhighlight>		</syntaxhighlight>

	而当线程运行完成之后，还需要把对象的<span class="article-label">mark ~~wor~~</span>~~d还原回去：~~		而当线程运行完成之后，还需要把对象的<span class="article-label">mark word</span>还原回去：

	* 从线程的栈中获取原来的<span class="article-label">mark word</span>，尝试使用CAS设置到对象上		* 从线程的栈中获取原来的<span class="article-label">mark word</span>，尝试使用CAS设置到对象上

Riguz：/* Head word */

2021-04-28T13:37:52Z

Head word

←上一版本		2021年4月28日 (三) 13:37的版本
第6行：		第6行：
	JVM 中对象头包含两部分信息，一个是<span class="article-label">Mark word</span>，存储同步、GC等信息；另一部分是存该对象所属的类型的指针：		JVM 中对象头包含两部分信息，一个是<span class="article-label">Mark word</span>，存储同步、GC等信息；另一部分是存该对象所属的类型的指针：

	[[File:Hotspot-Synchronization.gif ‎\|~~600px~~\|Hotspot synchronization]]		[[File:Hotspot-Synchronization.gif ‎\|800px\|Hotspot synchronization]]

	= Hotspot锁实现=		= Hotspot锁实现=

Riguz：/* Head word */

2021-04-28T13:37:37Z

Head word

←上一版本		2021年4月28日 (三) 13:37的版本
第6行：		第6行：
	JVM 中对象头包含两部分信息，一个是<span class="article-label">Mark word</span>，存储同步、GC等信息；另一部分是存该对象所属的类型的指针：		JVM 中对象头包含两部分信息，一个是<span class="article-label">Mark word</span>，存储同步、GC等信息；另一部分是存该对象所属的类型的指针：

	[[File::Hotspot-Synchronization.gif ‎\|600px\|Hotspot synchronization]]		[[File:Hotspot-Synchronization.gif ‎\|600px\|Hotspot synchronization]]

	= Hotspot锁实现=		= Hotspot锁实现=

Riguz：/* Head word */

2021-04-28T13:36:29Z

Head word

←上一版本		2021年4月28日 (三) 13:36的版本
第6行：		第6行：
	JVM 中对象头包含两部分信息，一个是<span class="article-label">Mark word</span>，存储同步、GC等信息；另一部分是存该对象所属的类型的指针：		JVM 中对象头包含两部分信息，一个是<span class="article-label">Mark word</span>，存储同步、GC等信息；另一部分是存该对象所属的类型的指针：

	[[File:Hotspot-Synchronization.gif\|600px\|Hotspot synchronization]]		[[File::Hotspot-Synchronization.gif ‎\|600px\|Hotspot synchronization]]

	= Hotspot锁实现=		= Hotspot锁实现=

2021年4月28日 (三) 13:34 Riguz

2021-04-28T13:34:27Z

←上一版本		2021年4月28日 (三) 13:34的版本
第4行：		第4行：
	= Head word=		= Head word=

	JVM ~~中对象头包含两部分信息，一个是Mark word，存储同步、GC等信息；另一部分是存该对象所属的类型的指针：~~		JVM 中对象头包含两部分信息，一个是<span class="article-label">Mark word</span>，存储同步、GC等信息；另一部分是存该对象所属的类型的指针：

	~~[[File:https:~~/~~/wiki.openjdk.java.net/download/attachments/11829266/Synchronization.gif?version=4&modificationDate=1208918680000&api=v2\|600px\|Hotspot synchronization]]~~


			[[File:Hotspot-Synchronization.gif\|600px\|Hotspot synchronization]]

	= Hotspot锁实现=		= Hotspot锁实现=
第14行：		第12行：
	对于一个未锁定的对象，如果不允许偏向，那么当线程尝试给这个对象加锁的时候，首先尝试使用轻量级锁定，步骤如下：		对于一个未锁定的对象，如果不允许偏向，那么当线程尝试给这个对象加锁的时候，首先尝试使用轻量级锁定，步骤如下：

	* ~~首先在当前线程的桢栈中创建一个lock record信息，保存对象的mark word，然后尝试通过CAS把这个lock record的地址设置到对象的header word中~~		* 首先在当前线程的桢栈中创建一个<span class="article-label">lock record</span>信息，保存对象的<span class="article-label">mark word</span>，然后尝试通过CAS把这个<span class="article-label">lock record</span>的地址设置到对象的<span class="article-label">header word</span>中
	* 如果CAS成功，那么当前线程成功获取到锁，这时候最后两位是00，表示对象被轻量级锁定		* 如果CAS成功，那么当前线程成功获取到锁，这时候最后两位是00，表示对象被轻量级锁定
	* 如果CAS失败，这时候首先需要判断一下当前线程是否已经持有锁（存在当前线程递归获取锁的场景；但CAS比较的时候，比较的条件是按照对象未锁定的场景去比较的，所以即使对象已经被轻量级锁定了，在CAS之前根本没有去判断），如果是则表明当前线程已经取得锁，可以继续执行		* 如果CAS失败，这时候首先需要判断一下当前线程是否已经持有锁（存在当前线程递归获取锁的场景；但CAS比较的时候，比较的条件是按照对象未锁定的场景去比较的，所以即使对象已经被轻量级锁定了，在CAS之前根本没有去判断），如果是则表明当前线程已经取得锁，可以继续执行
第35行：		第33行：
	</syntaxhighlight>		</syntaxhighlight>

	~~而当线程运行完成之后，还需要把对象的mark word还原回去：~~		而当线程运行完成之后，还需要把对象的<span class="article-label">mark wor</span>d还原回去：

	* ~~从线程的栈中获取原来的mark word，尝试使用CAS设置到对象上~~		* 从线程的栈中获取原来的<span class="article-label">mark word</span>，尝试使用CAS设置到对象上
	* 如果成功，那么不需要做其他事情		* 如果成功，那么不需要做其他事情
	* 如果失败，表明已经膨胀为重量级锁了，需要通知到等待线程		* 如果失败，表明已经膨胀为重量级锁了，需要通知到等待线程

	对于同一个线程递归锁定的场景，如果上一步CAS失败发现已经被自己持有锁，这个时候在栈上的lock record中设置为0，个人理解是如果设置为0那么在解锁的时候，可以控制不采用CAS恢复对象mark word，而是等到第一个lock操作对应的unlock操作的时候去恢复。		对于同一个线程递归锁定的场景，如果上一步CAS失败发现已经被自己持有锁，这个时候在栈上的<span class="article-label">lock record</span>中设置为0，个人理解是如果设置为0那么在解锁的时候，可以控制不采用CAS恢复对象<span class="article-label">mark word</span>，而是等到第一个lock操作对应的unlock操作的时候去恢复。

	== 偏向锁（Store-Free Biased Locking）==		== 偏向锁（Store-Free Biased Locking）==
	轻量级加锁解决的问题就是，多个线程交替地去获取锁，但实际没有并发争用。在实际的软件中，还有许多场景是，一个对象在生命周期内由始至终只有一个线程会去锁定，那么，在这这种情况下是否可以避免反复的CAS操作，而是直接”偏向“让原来持有锁的线程获取锁呢？		轻量级加锁解决的问题就是，多个线程交替地去获取锁，但实际没有并发争用。在实际的软件中，还有许多场景是，一个对象在生命周期内由始至终只有一个线程会去锁定，那么，在这这种情况下是否可以避免反复的CAS操作，而是直接”偏向“让原来持有锁的线程获取锁呢？

	~~Java对象初始化的时候的header word有会有一个是否允许偏向的标志位：~~		Java对象初始化的时候的<span class="article-label">header word</span>有会有一个是否允许偏向的标志位：

	* ~~如果该类可以使用偏向锁，则对象包含thread id（初始化位0），biased_lock~~=~~1表示允许偏向~~		* 如果该类可以使用偏向锁，则对象包含<span class="article-label">thread id</span>（初始化位0），<span class="article-label">biased_lock=1</span>表示允许偏向
	* ~~如果该类不可以使用偏向锁，则对象包含一个hash code，biased_lock被设置位0表示不允许偏向~~		* 如果该类不可以使用偏向锁，则对象包含一个<span class="article-label">hash code</span>，<span class="article-label">biased_lock</span>被设置位0表示不允许偏向

	那么，在尝试加锁的过程中，如果发现允许偏向，则步骤如下：		那么，在尝试加锁的过程中，如果发现允许偏向，则步骤如下：

	* ~~尝试通过CAS，将当前线程ID、epoch等替换到对象头中，这是唯一的一次CAS操作，称之为initial~~ lock		* 尝试通过CAS，将当前线程ID、epoch等替换到对象头中，这是唯一的一次CAS操作，称之为<span class="article-label">initial lock</span>
	* 当线程持有对象的偏向锁之后，后续该线程的加锁和解锁无需额外的CAS操作或者更新对象头		* 当线程持有对象的偏向锁之后，后续该线程的加锁和解锁无需额外的CAS操作或者更新对象头

	而当一个线程尝试对一个偏向其他线程的对象加锁的时候，需要撤销偏向锁，并把现场恢复成好像是通过thin lock锁住这个对象一样。这时候进行的步骤如下：		而当一个线程尝试对一个偏向其他线程的对象加锁的时候，需要撤销偏向锁，并把现场恢复成好像是通过<span class="article-label">thin lock</span>锁住这个对象一样。这时候进行的步骤如下：

	* 停止偏向锁持有线程到安全点		* 停止偏向锁持有线程到安全点
	* ~~遍历偏向锁的持有线程的栈，调整lock record为thin lock的模式；并把最开始的lock record设置到对象的header中~~		* 遍历偏向锁的持有线程的栈，调整<span class="article-label">lock record</span>为<span class="article-label">thin lock</span>的模式；并把最开始的<span class="article-label">lock record</span>设置到对象的header中
	* ~~恢复线程，按照thin lock的方式执行（包括膨胀机制）~~		* 恢复线程，按照<span class="article-label">thin lock</span>的方式执行（包括膨胀机制）


第76行：		第74行：
	* https://www.javazhiyin.com/24364.html		* https://www.javazhiyin.com/24364.html
	* https://pdfs.semanticscholar.org/b8e4/cb0c212fd799522817b914ffcd24470f707e.pdf?_ga=2.218049237.2144104280.1590746224-418849090.1590746224		* https://pdfs.semanticscholar.org/b8e4/cb0c212fd799522817b914ffcd24470f707e.pdf?_ga=2.218049237.2144104280.1590746224-418849090.1590746224

			[[Category:Concurrency]]

Hotspot concurrency implementation - 版本历史

2024年3月20日 (三) 03:27 Riguz

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Riguz：​/* 偏向锁（Store-Free Biased Locking） */

Riguz：​/* 偏向锁（Store-Free Biased Locking） */

Riguz：​/* 偏向锁（Store-Free Biased Locking） */

Riguz：​/* 轻量级加锁过程（thin lock） */

Riguz：​/* Head word */

Riguz：​/* Head word */

Riguz：​/* Head word */

2021年4月28日 (三) 13:34 Riguz

Riguz：Riguz移动页面Blog:理解Java并发(4)：Hotspot并发实现浅析至Hotspot concurrency implementation，不留重定向

Riguz：/* 偏向锁（Store-Free Biased Locking） */

Riguz：/* 偏向锁（Store-Free Biased Locking） */

Riguz：/* 偏向锁（Store-Free Biased Locking） */

Riguz：/* 轻量级加锁过程（thin lock） */

Riguz：/* Head word */

Riguz：/* Head word */

Riguz：/* Head word */