JAVA JUC工具类锁竞争优化与底层同步器共性原理总结 各位朋友，大家好！今天我们来聊聊Java并发编程中一个非常重要的主题：JUC工具类中的锁竞争优化以及它们与底层同步器之间共通的原理。在并发编程中，锁是保证线程安全的关键，但锁竞争也是性能瓶颈的常见来源。了解如何优化锁竞争，以及JUC工具类如何利用底层同步机制来提高并发性能，对于编写高效的并发程序至关重要。 一、锁竞争的代价 在深入研究优化策略之前，我们首先要明确锁竞争的代价。当多个线程尝试获取同一个锁时，只有持有锁的线程能够继续执行，其他线程会被阻塞，进入等待状态。这种阻塞和唤醒操作涉及到上下文切换，上下文切换的开销是非常大的。 此外，锁竞争还会导致： CPU资源的浪费：被阻塞的线程虽然没有执行实际任务，但仍然会消耗CPU资源进行等待。 吞吐量降低：由于线程需要等待锁，程序的整体吞吐量会受到影响。 死锁风险：不合理的锁使用方式可能导致死锁，使程序无法正常运行。 二、锁竞争的常见优化策略 针对锁竞争，我们可以从多个层面进行优化： 减少锁的持有时间： 尽可能缩短持有锁的时间，避免在同步代码块中执行耗时操作。 减小锁的粒度：将大锁拆分 …
JAVA JUC锁升级过程中Biased Lock撤销的性能损耗分析
JAVA JUC锁升级过程中Biased Lock撤销的性能损耗分析 大家好，今天我们来深入探讨Java并发编程中一个非常重要的概念：锁升级，特别是Biased Locking (偏向锁) 及其撤销所带来的性能损耗。偏向锁的设计初衷是为了优化单线程环境下锁的性能，但在多线程竞争场景下，频繁的偏向锁撤销反而会造成显著的性能下降。我们将从偏向锁的原理、锁升级过程、撤销机制以及性能损耗分析等方面进行详细讲解，并提供相应的代码示例。 1. 偏向锁 (Biased Locking) 的原理 在Java HotSpot虚拟机中，为了尽可能减少锁竞争带来的开销，引入了偏向锁的概念。偏向锁的核心思想是：如果一个锁总是被同一个线程持有，那么就可以消除这个线程获取锁的开销。当一个线程第一次获得锁时，会在对象头（Mark Word）中记录下该线程的ID，以后该线程再次进入同步块时，不需要进行任何CAS操作，直接检查对象头中的线程ID是否与当前线程ID一致，如果一致，则认为该线程已经获得了锁。 偏向锁的优势在于，在没有其他线程竞争的情况下，可以避免CAS操作带来的性能开销。这对于单线程频繁访问同步块的场景非常 …