Java并发面试题, Java 中的 synchronized 轻量级锁是否会进行自旋?

Step 1

Q:: Java 中的 synchronized 轻量级锁是否会进行自旋？

A:: 是的，Java 中的 synchronized 轻量级锁在竞争不激烈的情况下会进行自旋。当线程尝试获取轻量级锁失败时，它会进行一定次数的自旋操作（通过循环等待），期望在短时间内锁能够被释放，从而避免上下文切换的开销。这种自旋机制在多核处理器上特别有效，因为上下文切换会消耗大量资源。

Step 2

Q:: 什么是 Java 中的轻量级锁？

A:: 轻量级锁（Lightweight Locking）是 Java 6 引入的一种锁优化机制。它旨在减少线程在获取锁时的开销。当一个线程进入同步代码块时，它会尝试将对象头中的锁标志从未锁定状态更改为轻量级锁定状态。如果成功，线程将继续执行。如果失败，它将尝试自旋或升级为重量级锁。轻量级锁适用于低竞争情况下的锁定操作。

Step 3

Q:: Java 中的锁膨胀过程是怎样的？

A:: 锁膨胀是指轻量级锁在竞争激烈的情况下升级为重量级锁的过程。首先，线程会尝试获取轻量级锁，如果失败则进行自旋。如果自旋一段时间后仍无法获得锁，锁会膨胀为重量级锁（Monitor Lock），此时其他等待的线程将被阻塞并放入操作系统的等待队列中，直到持有锁的线程释放锁。

Step 4

Q:: 什么是自旋锁？

A:: 自旋锁（Spin Lock）是一种锁机制，当一个线程尝试获取锁而失败时，它会通过不断循环（自旋）等待锁的释放，而不是立即进入阻塞状态。自旋锁的优点是在锁的持有时间很短时，可以避免线程上下文切换的开销，但如果锁的持有时间较长，自旋锁会浪费 CPU 资源。