互斥同步
对性能最大的影响是阻塞
的实现,挂起线程和恢复线程的操作都需要转入内核态
中完成,这些操作给系统的并发性能带来了很大的压力。
但是在实际环境中,会发现许多应用中,共享数据
的锁定状态
只会持续很短的一段时间
,为了这段时间去挂起和恢复线程并不值得
。
自旋锁
如果物理机器有一个以上的处理器,能让两个或以上的线程同时并行执行,我们就可以让后面请求锁
的那个线程“稍等一下”
,但不放弃处理器的执行时间,看看持有锁的线程是否很快就会释放锁。为了让线程等待,我们只需让线程执行一个忙循环(自旋)
,这项技术就是所谓的自旋锁
。
哪种场景使用最好
自旋等待不能代替阻塞,且先不说对处理器数量的要求,自旋等待本身虽然避免了线程切换的开销,但它是要占用处理器时间
的。
因此,如果锁被占用的时间很短,自旋等待的效果就会非常好,反之,如果锁被占用的时间很长,那么自旋的线程只会白白消耗处理器资源,而不会做任何有用的工作,反而会带来性能上的浪费。
因此,自旋等待的时间必须要有一定的限度,如果自旋超过了限定的次数仍然没有成功获得锁,就应当使用传统的方式去挂起线程了。自旋次数的默认值是10次
,用户可以使用参数XX:PreBlockSpin来更改。
自适应自旋
自适应意味着自旋的时间不再固定
,而是由前一次在同一个锁上的自旋时间
及锁的拥有者的状态
来决定。
如果在同一个锁对象上,自旋等待刚刚成功获得过锁,并且持有锁的线程正在运行中,那么虚拟机就会认为这次自旋也很有可能再次成功,进而它将允许自旋等待持续相对更长的时间,比如100个循环。
另外,如果对于某个锁,自旋很少成功
获得过,那在以后要获取这个锁时将可能省略掉自旋
过程,以避免浪费处理器资源。
有了自适应自旋,随着程序运行和性能监控信息的不断完善,虚拟机对程序锁的状况预测就会越来越准确,虚拟机就会变得越来越“聪明”了。
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