jol（java object layout）需要的依賴

<dependency>
      <groupId>org.openjdk.jol</groupId>
      <artifactId>jol-core</artifactId>
      <version>0.10</version>
    </dependency>

一。synchronized鎖物件的升級（膨脹）過程主要如下：

1.膨脹過程：無鎖（鎖物件初始化時）-> 偏向鎖（有執行緒請求鎖） -> 輕量級鎖（多執行緒輕度競爭）-> 重量級鎖（執行緒過多或長耗時操作，執行緒自旋過度消耗cpu）；

2.jvm預設延時4s自動開啟偏向鎖（此時為匿名偏向鎖，不指向任務執行緒），可通過-XX:BiasedLockingStartUpDelay=0取消延時；如果不要偏向鎖，可通過-XX:-UseBiasedLocking = false來設定

3.鎖只能升級，不能降級；偏向鎖可以被重置為無鎖狀態

4.鎖物件頭記錄佔用鎖的執行緒資訊，但不能主動釋放，執行緒棧同時記錄鎖的使用資訊，當有其他執行緒（T1）申請已經被佔用的鎖時，先根據鎖對向的資訊，找對應執行緒棧，若執行緒已結束，則鎖物件先被置為無鎖狀態，再被T1執行緒佔有後置為偏向鎖；若執行緒位結束，則鎖狀態由當前偏向鎖升級為輕量級鎖。

5.偏向鎖和輕量級鎖在使用者態維護，重量級鎖需要切換到核心態(os)進行維護；

二。鎖物件頭（markword部分，8位元組）使用不同的狀態進行表示，64位虛擬機器的markword如下所示：

使用jol演示如下：

1.無鎖狀態

Object object = new Object(); System.out.println("hash: " + object.hashCode()); System.out.println(ClassLayout.parseInstance(object).toPrintable());

header中前8個位元組按照平時習慣的從高位到低位的展示為：00000000 00000000 00000000 00111001 10101110 11101101 00101111 00000001

對照上圖，最後3位是001，無鎖狀態，中間31位（0111001 10101110 11101101 00101111）換算成十進位制即為上圖列印的hash：967765295

2.匿名偏向鎖和偏向鎖

Thread.sleep(5000); //等待jvm開啟偏向鎖
    Object o = new Object();
    System.out.println(ClassLayout.parseInstance(o).toPrintable());

    synchronized (o){
      System.out.println(ClassLayout.parseInstance(o).toPrintable());
    }

第一次列印為匿名偏向，第二次偏向鎖指向了main執行緒

注意：用run啟動程式，不要用debug，實驗的時候，用debug啟動，第二次列印直接升級輕量級鎖。

3.輕量級鎖

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    Thread.sleep(5000);
    Object o = new Object();
    synchronized (o) {
      System.out.println(ClassLayout.parseInstance(o).toPrintable());
    }
    for (int i = 0; i < 1; i++) {
      Thread t = new Thread(() -> {
        print(o);
      });
      t.start();
    }
  }

  public static void print(Object o) {
    synchronized (o){
      System.out.println(ClassLayout.parseInstance(o).toPrintable());
    }
  }

4.重量級鎖

public static void main(String[] args){
    Object o = new Object();
    for (int i = 0; i < 2; i++) {
      Thread t = new Thread(() -> {
        print(o);
      });
      t.start();
    }
  }

  public static void print(Object o) {
    synchronized (o){
      System.out.println(ClassLayout.parseInstance(o).toPrintable());
    }
  }

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