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线程安全问题随着互联网的不断发展而被越来越多的程序员关注，而本文我们就通过案例分析来简单了解一下，线程安全锁的优化都有哪些方法。
1、CAS自旋
CAS：CompareAndSwap对比然后交换值，CAS属于硬件指令级别，因此本身可以保证原子性。
自旋：CAS操作中会有个期望值的限制，达不到这个预期，则执行不成功。因此期望终能够执行，则需要多次尝试，也就是所谓的“自旋”，循环尝试。
例如，对于普通的“++”操作，是非线程安全的，而要达到线程安全的+1目的，就必须添加必要的同步性保障，或者，使用此处我们所论述的CAS特性。
示例：AtomicInteger::getAndIncrement
内部通过Unsafe实例的compareAndSwapInt方法实现。
2、轻量锁
单一线程访问加锁优化;对象头信息MarkWord;前提---对于绝大多数锁，在整个同步周期内是不存在竞争的;无竞争情况下，使用CAS操作消除同步使用的互斥量。
执行过程：
进入同步块，对象未加锁(锁标志位01)
线程栈帧中建立一个锁记录(LockRecord)空间(存储锁对象MarkWord拷贝：DisplacedMarkWord)
虚拟机尝试使用CAS操作，将对象的MarkWord更新为指向LockReord的指针
更新成功，线程拥有对象锁，对象MarkWord锁标志位变为00
更新失败，则检查对象MarkWord是否指向当前线程
是的话，则说明已经拥有了轻量级锁，继续同步块操作
否的话，则说明对象已经被其它线程占有，两个及以上线程征用同一个锁，则膨胀为重量级锁，所标志位变为10，MarkWord存储的是指向重量级锁()的指针
解锁：CAS将线程的复制的DisplaceMarkWord和对象的MarkWorld替换回来。
3、偏向锁
无竞争情况下，消除整个同步块。偏向于一个获得锁的线程。
对象锁一次被线程获取的时候，虚拟机把对象头的标志位设为01，偏向模式，同时使用CAS模式把获取到这个锁的线程ID写入对象的MarkWord中
获取锁成功，持有偏向锁的线程每次进入锁的相关同步块，虚拟机都可以不再进行任何同步操作。
另外线程尝试获取此所，则偏向模式结束，撤下偏向(RevokeBias)，恢复未锁定(00)或者轻量级锁定(10)。
4、锁粗化
选择合适的粒度层级进行加锁同步。
5、锁消除
如果一段代码中，堆上的所有数据都不会逃逸出去而被其它线程访问到(逃逸分析)，当作栈上数据对待，消除锁。
【免责声明】：本内容转载于网络，转载目的在于传递信息。文章内容为作者个人意见，本平台对文中陈述、观点保持中立，不对所包含内容的准确性、可靠性与完整性提供形式地保证。请读者仅作参考。更多内容请加抖音太原达内IT培训学习了解。
2024-01-19
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