'ReentrantLock' 和 'synchronized' 在 CPU 级别上的实现方式有区别吗？ 还是他们使用相同的“CAS”方法？
最佳答案
如果我们谈论的是 ReentrantLock 与 synchronized(也称为“内部锁”)，那么最好看看 Lock documentation :
All Lock implementations must enforce the same memory synchronization semantics as provided by the built-in monitor lock:
- A successful lock operation acts like a successful monitorEnter action
- A successful unlock operation acts like a successful monitorExit action
所以一般认为synchronized只是一种易于使用且简洁的锁定方法。您可以通过使用 ReentrantLock 编写更多代码(但它提供了更多选项和灵 active )来实现完全相同的同步效果。
前段时间 ReentrantLock 在某些条件下(例如高竞争)更快，但现在 Java 使用不同的优化技术(如锁粗化和自适应锁定)来使程序员几乎看不到许多典型场景中的性能差异。
在低争用情况下(例如偏向锁定)优化内在锁也做得很好。 Java 平台的作者非常喜欢synchronized 关键字和内部锁定方法，他们希望程序员不要害怕使用这个方便的工具(并防止可能的错误)。这就是为什么 synchronized 优化和“同步很慢”神话破灭对 Sun 和 Oracle 来说如此重要。
问题的“CPU 部分”:
synchronized 使用内置于 JVM 和 MONITORENTER/MONITOREXIT 字节码指令中的锁定机制。所以底层实现是特定于 JVM 的(这就是为什么它被称为内在锁)并且 AFAIK 通常(可能会发生变化)使用一个非常保守的策略:一旦锁是“在获取锁时发生线程冲突后“膨胀”，synchronized 开始使用基于操作系统的锁定(“胖锁定”)而不是快速 CAS(“瘦锁定”)并且不再“喜欢”使用 CAS很快(即使争用已经消失)。
ReentrantLock实现基于AbstractQueuedSynchronizer，纯Java编码(使用Java 5引入的CAS指令和线程调度)，跨平台更稳定，提供更大的灵 active ，并尝试使用快速 CAS 方法每次获取锁(如果失败则使用操作系统级别的锁)。
因此，这些锁实现在性能方面的主要区别在于锁获取策略(在特定的 JVM 实现或情况下可能不存在)。
并且没有一般性的答案哪种锁定更好 + 它可能会随着时间和平台的变化而变化。您应该查看具体问题及其性质，以选择最合适的解决方案(通常在 Java 中)
PS:您很好奇，我强烈建议您查看 HotSpot 源以更深入(并找出特定平台版本的确切实现)。这可能真的有帮助。起点在这里的某个地方:http://hg.openjdk.java.net/jdk8/jdk8/hotspot/file/87ee5ee27509/src/share/vm/runtime/synchronizer.cpp
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