synchronized在JDK1.5中性能比较低。不过，经过后续版本的各种优化迭代，其性能也得到了前所未有的提升。在上一篇文章中，我们谈到了通过锁扩展来提升synchronized的性能，但它只是“众多”synchronized性能优化方案中的一种，因此本文将对synchronized的核心优化方案进行盘点。synchronized核心优化方案主要包括以下四种：锁扩展锁消除锁粗化自适应自旋锁1.锁扩展我们先回顾一下锁扩展对synchronized性能的影响。所谓锁扩容，是指从无锁升级到同步锁，到偏向锁，再到轻量级锁，最后到重量级锁的过程称为锁扩容或锁升级。在JDK1.6之前，synchronized是一个重量级的锁，也就是说synchronized在释放和获取锁的时候会从用户态转换到内核态，但是转换效率比较低。但是有了锁扩展机制，synchronized状态多了无锁、偏向锁、轻量级锁。此时，在进行并发操作时，大部分场景都不需要从用户态到内核态的转换。这大大提高了同步的性能。PS：至于为什么不需要从用户态到内核态的转换呢？关于锁扩展的文章请移步：《synchronized 优化手段之锁膨胀机制》。2.锁淘汰很多人都知道synchronized中锁扩展的机制，但是对接下来的三个优化不是很了解，这样就会错过面试的好机会，所以本文就分别来说说这三个优化。.锁消除是指在某些情况下，如果JVM虚拟机检测不到某段代码被共享竞争的可能性，就会消除这段代码所属的同步锁，从而提高程序的性能。消除锁的基础是逃逸分析的数据支持，比如StringBuffer的append()方法，或者Vector的add()方法，很多时候是可以进行消除锁的，比如下面的代码：publicStringmethod(){StringBuffersb=newStringBuffer();对于(inti=0;i<10;i++){sb.append("i:"+i);}returnsb.toString();}上面的代码经过编译部分代码如下：从上面的结果可以看出，我们之前写的线程安全的带锁StringBuffer对象在之后被替换成了一个解锁的不安全的StringBuilder对象生成了字节码，因为StringBuffer变量属于局部变量，不会从这个方法中逃逸，所以这时候我们可以使用锁消除（nolock）来加速程序的运行。3.锁粗化锁粗化是指将多个连续的加锁和解锁操作连接在一起，扩展成一个范围更大的锁。只听说锁“细化”可以提高程序的执行效率，也就是尽可能缩小锁的范围，这样在锁竞争的时候，等待获取锁的线程可以获取到更早加锁，从而提高程序的运行效率，但是锁粗化是如何提高性能的呢？没错，锁细化的观点在大多数情况下是成立的，但是一系列连续的加锁和解锁操作也会造成不必要的性能开销，从而影响程序的执行效率，比如这段代码：publicStringmethod(){StringBuildersb=newStringBuilder();for(inti=0;i<10;i++){//伪代码：锁操作sb.append("i:"+i);//伪代码：解锁操作}returnsb.toString();}这里不考虑编译器的优化。如果在for循环中定义锁，锁的作用范围很小，但是每次for循环都需要加锁和释放锁，性能很低；但是如果我们直接在for循环的外层加一个锁，那么这段代码对于同一个对象操作的性能就会有很大的提升，如下伪代码所示：publicStringmethod(){StringBuildersb=new字符串生成器();//伪代码：锁操作for(inti=0;i<10;i++){sb.append("i:"+i);}//伪代码：解锁操作returnsb.toString();}锁粗化的作用：如果检测到同一个对象连续进行了加锁和解锁操作，则将这一系列操作合并成一个更大的锁，从而提高程序的执行效率。4.自适应自旋锁自旋锁是指一种通过自身循环尝试获取锁的方式。伪代码实现如下：//Trytoacquirealockwhile(!isLock()){}自旋锁的好处是避免了某些线程的suspend和resume操作，因为suspend线程和resume线程需要从用户态转移到内核态，这个过程比较慢，所以通过自旋可以在一定程度上避免线程suspend和resume操作。性能开销。但是如果自旋时间长了还不能获取到锁，也会造成一定的资源浪费，所以我们通常给自旋设置一个固定的值，避免一直自旋带来的性能开销。不过，对于synchronized关键字来说，它的自旋锁就更“聪明”了。synchronized中的自旋锁是自适应自旋锁，就像之前开的手动挡三轮车，但是经过JDK1.6优化后，我们的“车”一下子变成了自动挡的兰博基尼。自适应自旋锁是指线程自旋的次数不再是一个固定值，而是一个动态变化的值。这个值会根据上一次自旋获取锁的状态来决定本次的自旋次数。比如上次通过自旋成功获取到锁，那么这次也有可能通过自旋获取到锁，所以这次自旋的次数会增加，如果上次没有通过自旋成功获取到锁，那么本次自旋可能无法获取到锁，所以为了避免资源浪费，会少一些或者不用循环来提高程序的执行效率。简单来说，如果线程自旋成功，则下一次自旋的次数会增加，如果失败，则下一次自旋的次数会减少。总结在本文中，我们介绍了synchronized的四种优化方案，其中锁扩展和自适应自旋锁是synchronized关键字本身的优化实现，而锁消除和锁粗化则是JVM虚拟机为synchronized提供的优化方案。这些优化方案最终大大提升了synchronized的性能，也让它在并发编程中占有一席之地。Reference&Acknowledgmentswww.cnblogs.com/aspirant/p/11470858.htmlzhuanlan.zhihu.com/p/29866981tech.meituan.com/2018/11/15/java-lock.html本系列推荐文章同时发布第一课:Thread详细解释Java中用户线程和守护线程的区别？深入理解ThreadPool线程池的7种创建方式，强烈推荐大家使用……池化技术到底有多牛？看到线程和线程池的对比，惊呆了！并发中的线程同步和locksynchronized锁this和class的区别！volatile和synchronized的区别轻量级锁就一定比重量级锁快吗？这样终止线程会导致服务宕机？SimpleDateFormat线程不安全的5个解决方案！ThreadLocal不好用？这就是你没用的原因！ThreadLocal内存溢出代码演示及原因分析！信号量告白：限流器我用对了！CountDownLatch：别招手了，等大家再次加入我们！CyclicBarrier：当所有人都准备好后，司机就可以发动汽车了！synchronized优化方法的锁扩展机制！关注公众号“Java中文社区”，查看更多有趣的Java并发知识文章。
