synchronized锁升级理解
时间: 2025-08-20 19:56:50 浏览: 2
在 Java 中，`synchronized` 是一种基于对象监视器（Monitor）实现的同步机制，它在 JVM 层面提供了线程同步的能力。为了提高性能，JVM 对 `synchronized` 进行了优化，引入了锁升级机制。该机制通过根据线程竞争情况动态调整锁的状态，从而减少线程阻塞带来的性能开销。
### 锁的类型
Java 中 `synchronized` 的锁可以分为以下几种状态，按照锁的粒度从小到大依次为：
- **无锁状态**：对象未被任何线程锁定。
- **偏向锁**：适用于只有一个线程访问同步块或方法的场景。JVM 会将锁偏向于第一个获取它的线程，后续该线程再次进入同步代码块时，不需要进行同步操作。
- **轻量级锁**：当多个线程交替访问同步资源时，JVM 使用轻量级锁避免线程阻塞，采用自旋的方式尝试获取锁。
- **重量级锁**：当多个线程同时竞争锁，轻量级锁自旋失败达到一定次数（称为自旋锁阈值）后，锁会膨胀为重量级锁，线程进入阻塞状态，等待锁释放。
### 锁升级的过程
锁升级是单向的，即只能从偏向锁 → 轻量级锁 → 重量级锁，不能降级。其过程如下：
1. **偏向锁阶段**：当一个线程访问同步代码块并获取锁时，JVM 会将对象头中的 Mark Word 设置为偏向模式，并记录线程 ID。后续该线程再次进入时，无需加锁操作，直接执行代码[^1]。
2. **轻量级锁阶段**：当另一个线程尝试获取已经被偏向的锁时，偏向锁失效，锁升级为轻量级锁。此时线程会尝试通过 CAS（Compare and Swap）操作将对象头指向自己的锁记录（Lock Record），如果成功则获得锁，否则进入自旋等待。
3. **重量级锁阶段**：如果自旋次数超过一定阈值（通常由 JVM 内部机制决定），或者等待线程数较多，轻量级锁将升级为重量级锁。此时线程会被挂起并进入阻塞状态，直到锁被释放，其他线程才能竞争获取锁[^4]。
### 锁升级的意义
锁升级机制的核心目标是减少线程竞争带来的性能损耗。具体体现在以下方面：
- **偏向锁**：减少无竞争情况下的同步开销，适用于单线程访问同步块的场景。
- **轻量级锁**：避免线程切换的开销，适用于多个线程交替执行同步代码的情况。
- **重量级锁**：处理线程竞争激烈的场景，虽然会带来线程阻塞，但能有效管理资源竞争，避免过多的 CPU 自旋消耗。
### 示例代码
以下是一个简单的使用 `synchronized` 的示例，展示了其在代码块中的使用方式：
```java
public class SynchronizedExample {
private final Object lock = new Object();
public void performTask() {
synchronized (lock) {
// 同步代码块
System.out.println("Thread " + Thread.currentThread().getName() + " is executing synchronized block.");
}
}
}
```
### 总结
`synchronized` 的锁升级机制是 JVM 为了提升并发性能而引入的一项优化策略。通过动态调整锁的状态，JVM 能够根据线程竞争情况选择最合适的锁策略，从而在保证线程安全的同时，尽可能减少性能损耗。这一机制在现代 Java 版本中已经得到了显著优化，使其在大多数场景下都能提供良好的性能表现[^2]。
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TBS v3.7.0：支持PHP5的PHP模板引擎发布
根据给定文件信息，以下是关于“TinyButStrong v3.7.0 PHP模板引擎”的详细知识点介绍：
标题：“TinyButStrong v3.7.0 PHP模板引擎”
知识点：
1. 模板引擎定义与作用：
模板引擎是一种软件组件，它将页面的业务逻辑与显示逻辑分离，允许开发者在不修改服务器端代码的情况下，通过模板文件控制页面的布局和内容。模板引擎在Web开发中广泛应用，可以简化页面设计，提高代码的可维护性。
2. TinyButStrong (TBS)模板引擎：
TBS是一个PHP模板引擎，它允许PHP脚本与HTML文件实现有效的分离。这种分离的好处是，网页设计师可以专注于模板设计，而不会触及后端的PHP代码，反之亦然。这使得团队合作变得更加顺畅，也降低了代码错误的可能性。
3. TBS的使用方式：
TinyButStrong设计成可以兼容任何可视化HTML编辑器，如Adobe Dreamweaver、Microsoft Expression Web等，这意味着开发者可以使用这些工具进行模板设计，然后将这些模板嵌入到PHP脚本中。
4. TBS新版本特性：
该版本的TBS提供了6个新特性，虽然文件信息中没有具体列出这些特性，但一般来说，新特性可能涉及性能改进、新增函数、更灵活的模板操作、更加人性化的API设计等。
5. TBS版本修复的bug：
修复了5个bug，虽然没有具体说明，但一般修复bug会改善软件的稳定性和性能，提供更流畅的用户体验。
6. PHP版本支持变更：
TBS v3.7.0只支持PHP5，不再支持PHP4。这一变更意味着TBS的使用环境将只限于运行PHP5及以上版本的服务器上。对于还在使用PHP4的开发者来说，需要升级到PHP5或以上版本才能继续使用TBS。
7. 内置对PDO和MySQLi的支持：
PDO (PHP Data Objects)和MySQLi是PHP中用于数据库操作的两种扩展。PDO提供了一个数据访问抽象层，这意味着无论使用哪种数据库，都可以用相同的函数执行查询和获取数据。MySQLi是专门为MySQL数据库设计的面向对象的接口，它同样提供了丰富的功能来执行SQL语句和操作数据库。TBS内置对这两种数据库操作接口的支持，使得与数据库的交互变得更为简单和高效。
描述：“TinyButStrong(TBS)是一个可以让PHP脚本和HTML文件干净分离的PHP模板引擎。TBS设计成可以使用任何可视化HTML编辑器来编写TBS的HTML模板页。”
知识点：
1. TBS模板引擎的分离理念：
在Web开发中，将PHP脚本逻辑与HTML设计分离是非常重要的。这样做可以增强项目的可维护性，并允许网页设计师和后端开发人员独立工作，提高开发效率。TBS作为一个模板引擎，正是通过模板文件这一中间层实现了这种分离。
2. 可视化HTML编辑器的兼容性：
TBS能够与各种可视化HTML编辑器相兼容，这一点极大地便利了前端开发人员。他们无需熟悉复杂的PHP代码，就可以设计出符合后端需要的模板。这样既保证了设计的自由度，也简化了前端和后端的协作流程。
标签：“PHP源码-其它类别”
知识点：
1. PHP源码的分类：
PHP源码通常可以根据其功能和用途被分为不同的类别，如框架、库、模板引擎等。TBS作为模板引擎，归入了“其他类别”中，意味着它不属于框架或者常见的库类别，而是作为一个独立的工具来处理模板和数据的展示。
压缩包子文件的文件名称列表：“TinyButStrong_v3.7.0”
知识点：
1. 压缩包文件的命名规范：
通常情况下，压缩包文件的命名规范反映出其包含内容的版本信息、用途或者特性。在这里，“TinyButStrong_v3.7.0”明确指出了文件包含的软件名称和版本号，为用户提供了一个直观的参考。
2. 文件版本号的意义：
版本号通常表示了软件的迭代发展和更新程度。在本例中，“3.7.0”意味着这可能是第3个主版本的第7个次版本更新，版本号的递增通常伴随功能的增加、性能的提升或错误的修正。
综上所述，TinyButStrong v3.7.0作为一个PHP模板引擎，它在设计上注重了PHP脚本与HTML模板的分离，使得前端设计师可以独立于后端开发者工作，提高了工作效率。同时，它还提供了对最新PHP版本的支持，并内置了对PDO和MySQLi数据库操作的支持，使得数据操作更为便捷。新特性的加入和bug的修复也表明了TBS在不断的发展和优化中，以满足日益增长的Web开发需求。
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### C++程序设计基础
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### 郑莉与C++教学
郑莉老师制作的C++教学资源，可能包含了以下内容：
1. **教学视频（45集）**：这套视频很可能是分阶段的教学，由浅入深地介绍C++的基础知识到高级特性。集数的分布可能按照如下逻辑：
- 基础语法、数据类型和变量
- 控制结构、循环和函数
- 数组、字符串操作和指针
- 结构体、联合体和枚举
- 面向对象编程基础：类和对象
- 继承、多态性和虚函数
- 静态成员、友元函数和运算符重载
- 高级特性：模板、异常处理、STL（标准模板库）
- C++11/14/17/20新特性介绍
- 项目实战与案例分析
2. **课件（PPT）**：这个部分可能包含了对应上述视频的教学PPT，每集视频配套的PPT都会详细解释关键点，通常包括了课程大纲、重点、难点的图示和代码示例。PPT可能还会提供一些练习题和答案，帮助学习者加强理解和实践。
3. **源代码**：这里的源代码应该包括了教学视频中演示的示例代码以及课件中提及的代码片段。这些代码可能覆盖了从简单的“Hello World”程序到复杂的面向对象设计案例，以及各种C++的STL使用实例。源代码的提供有助于学习者能够动手实践，更好地理解和掌握C++编程。
### C++学习资源与方法
1. **理论与实践相结合**：学习C++的过程中，理论知识的理解和实际编程操作需要相辅相成，特别是在面向对象编程方面，实际编写代码并观察运行结果，能极大加深理解。
2. **重视基础**：C++语言基础特别重要，特别是数据类型、运算符、控制流程、函数和指针等方面。这些都是学习后续内容（如类和对象）的基石。
3. **面向对象深入理解**：C++的核心是面向对象编程（OOP）。学习者需要透彻理解类与对象、封装、继承和多态的概念，并且通过实际编码体验OOP的优势。
4. **掌握STL**：标准模板库（STL）是C++语言的一个重要组成部分，它提供了一系列可重用的模板类和函数，涵盖容器、迭代器、算法、函数对象等，学会使用STL可以显著提高开发效率。
5. **关注新标准**：C++标准从C++98/03到C++11、C++14、C++17乃至C++20不断发展更新，每一次更新都引入了新的特性，如自动类型推导、lambda表达式、智能指针、并发支持等。学习新标准对从事现代C++开发至关重要。
6. **实战与项目经验**：学习编程最终是为了能够解决实际问题，通过项目实战可以锻炼综合运用所学知识的能力，并且了解软件开发的完整流程。
7. **社区资源**：积极参与C++社区，如Stack Overflow、Reddit等论坛，可以获取额外的学习资源、解决问题的思路和最新的行业动态。
### 结语
通过上述对【标题】、【描述】和【压缩包子文件的文件名称列表】的分析，我们可以得知这个压缩包提供了全面的C++编程学习材料。无论对于初学者，还是有一定基础希望进一步提升的开发者，这份由郑莉老师制作的教学资源都具有很高的参考价值。通过系统地学习这些材料，并结合实践和项目经验，学习者可以有效提高C++编程能力。
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