偏向锁是什么?请解释其工作原理和适用场景。

偏向锁是Java虚拟机(JVM)为了优化无竞争同步场景下的性能开销而引入的一种锁优化技术。在大多数情况下,锁不仅仅是用于保护共享资源的访问,实际上大部分锁在整个生命周期内都是没有竞争的。如果在这种无竞争情况下,每次都去进行一次无意义的锁竞争,显然是一种性能上的浪费。这就是偏向锁的应用场景。

当一个线程首次访问某个对象,并成功获取到锁时,锁就会进入偏向模式。在偏向模式下,锁会被标记为偏向于当前线程,以后这个线程再次请求锁时,无需进行任何同步操作,直接进入临界区。这样就避免了无竞争情况下的同步原语的开销。

当然,偏向锁并不是万能的,它只适用于只有一个线程访问同步块的场景。当有其他线程尝试访问已经被偏向的锁时,偏向锁就会被撤销,然后通过锁升级的机制升级为轻量级锁或者重量级锁。这个过程称为锁撤销。

偏向锁的主要优点是减少了无竞争情况下的锁开销,提高了程序性能。但同时,偏向锁的撤销过程需要全局安全点(safepoint)的支持,这会带来一定的开销。所以偏向锁的使用是一种权衡。

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