java的线程、锁相关

xavier 发布于2019-08-16 10:32 / 916人阅读

摘要：那岂不是线程安全的对于普通同步方法，锁是当前实例对象。如果测试成功，表示线程已经获得了锁。然后线程尝试使用将对象头中的替换为指向锁记录的指针。

volatitle
这样的一行代码：

volatitle instance = new Singleton(); // instance是volatile变量

汇编后代码是这样子的

0x01a3de1d: movb $0×0,0×1104800(%esi);0x01a3de24: lock addl $0×0,(%esp);

当中有个lock指令，这个指令是做什么的呢？
1）将当前处理器缓存行的数据写回到系统内存。
2）这个写回内存的操作会使在其他CPU里缓存了该内存地址的数据无效。

处理器不会直接跟内存打交道，而是缓存。所以，首先会将值写会内存，而后将该值的所有缓存设置为无效，包括多处理器环境下的缓存。（那岂不是线程安全的？）

synchronized
对于普通同步方法，锁是当前实例对象。
对于静态同步方法，锁是当前类的Class对象。
对于同步方法块，锁是Synchonized括号里配置的对象。

由于锁太重，为了提高syn会采取几种轻量级锁
1 偏向锁
HotSpot的作者发现，锁总是由同一个线程获得，因此当线程获得锁的时候，会在对象头和栈帧中的锁记录里存储锁偏向的线程ID，以后该线程在进入和退出同步块时不需要进行CAS操作来加锁和解锁，只需简单地测试一下对象头的Mark Word里是否存储着指向当前线程的偏向锁。如果测试成功，表示线程已经获得了锁。

如果测试失败，则需要再测试一下Mark Word中偏向锁的标识是否设置成1（表示当前是偏向锁）：如果没有设置，则使用CAS竞争锁；如果设置了，则尝试使用CAS将对象头的偏向锁指向当前线程

2 轻量级锁
线程在执行同步块之前，JVM会先在当前线程的栈桢中创建用于存储锁记录的空间，并
将对象头中的Mark Word复制到锁记录中，官方称为Displaced Mark Word。然后线程尝试使用CAS将对象头中的Mark Word替换为指向锁记录的指针。如果成功，当前线程获得锁，如果失败，表示其他线程竞争锁，当前线程便尝试使用自旋来获取锁

单例模式可能的问题
double check可能会存在问题

public class Singleton{
     private static Singleton instance = null;
     private Singleton(){}

     public static Singleton getInstance(){
            if(instance == null){
                   synchronized(Singleton.class){
                        if(instance == null)
                        instance = new Singleton();//问题
                   }           
             }
            return instance;
    }
}

在问题步骤中，对象的创建包含了三个环节
1 分配空间
2 栈指针指向空间
3 实例化对象

但由于jvm的指令重排序，可能1->3->2
那么如果一个线程执行完1->3 跳出了syn块
那么第二个线程判断实例非空，直接返回，但事实上并没有初始化掉，因此存在问题

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