java并发笔记之证明 synchronized锁是否真实存在

警告⚠️：本文耗时很长，先做好心理准备证明：偏向锁、轻量级锁、重量级锁真实存在由【java并发笔记之java线程模型】链接：
https://www.cnblogs.com/yuhangwang/p/11256476.html
<https://www.cnblogs.com/yuhangwang/p/11256476.html>这篇文章可知：每当java线程创建的时候相对应的os
pthread_create()也会创建一个线程，使用synchronized()就必然调用os pthread_mutex_lock() 函数
synchronized关键字锁的状态：无锁、偏向锁、轻量级锁、重量级锁此篇文章由证明偏向锁是否存在入手，众所周知偏向锁一定会保证线程安全
，但是实际情况不一定有互斥，偏向锁是synchronized锁的对象没有资源竞争的情况下，不会调用os pthread_mutex_lock() 函数；但是第一次初始化使用锁的时候确实会调用一次pthread_mutex_lock()进行偏向锁
猜想：偏向锁一定真实存在求证方法：
　　1.修改Linux源码中glibc库中pthread_mutex_lock.c文件中的pthread_mutex_lock() 方法，增加输出当前os
id 语句；　　2.java代码中使用synchronized关键字加锁，打印出加锁前线程id(此线程id会转化为真实os 线程Id)，1和2两者相互比较；
　　3.如果调用os pthread_mutex_lock() os-id 与 java thread-id 相同：说明锁真的存在，
并且只出现过一次相同为偏向锁开始求证：环境搭建：（此处注意linux内核必须与gilbc库相对应，否则编译不成功） linux：centos 7
Gilbc：Gilbc-2.19 官方gilbc链接http://mirror.hust.edu.cn/gnu/glibc/
避免踩坑，个人环境已经上传百度网盘：请自行下载安装
百度网盘地址：链接:https://pan.baidu.com/s/1LULbCoxm-ooPnZbGG3tdAQ 密码:9jwu

检查环境：一、首先检查自己的linux有没有java环境：通过java、和javac两个命令查看是否可用
如果没有则检查一下yum当中有哪些JDK可以提供安装命令： yum search java | grep -i --color jdk
　如果没有安装，以jdk8为例：
yum install -y java-1.8.0-openjdk.x86_64 java-1.8.0-openjdk-devel.x86_64

二、在检查inux环境要与gIibc版本是否相对应（不对应会导致编译失败）三、检查有没有安装gcc，用来编译C程序，没有就安装gcc yum -y
install gcc
四、解压glibc
tar -zxvf glibc-2.19.tar.gz
五、修改glibc的源码
修改：pthread_mutex_lock()该方法，加入打印当前os threadId（也就是调用该方法时打印）
路径：{your-dir}/glibc-2.19/nptl/pthread_mutex_lock.c---pthread_mutex_lock()
　　　pthread_mutex_lock.c文件下 pthread_mutex_lock() 函数下第66行修改为： printf(stderr,”msg
tid=%lu\n",pthread_self); 　　（stderr：文件描述符，pthread_self：当前线程id）

修改完之后，以后所有调用pthread_mutex_lock()函数都会打印出自己的线程id 六、编译刚才修改完的文件： cd glibc-2.19
　　编译完成后要存放的文件位置：
mkdir out
　　编译（完成后覆盖系统默认的文件，请提前备份默认文件，以防不测）
cd out ../configure --prefix=/usr --disable-profile --enable-add-ons
--with-headers=/usr/include --with-binutils=/usr/bin
　　执行：
make //make 执行完毕之后再执行 make install
　　测试运行：
java
　只有调用了pthread_mutex_lock()会打印出自己的线程id：

　　

表示此处修改linux源码glibc库下的pthread_mutex_lock()成功；接下来就该验证偏向锁到底是不是真实存在的： java代码：
import java.lang.Thread; public class ThreadTest { Object o= new Object();
static { System.loadLibrary( "TestThreadNative" ); } public static void
main(String[] args) { //打印出主线程
System.out.println("xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx"); ThreadTest example4Start =
new ThreadTest(); example4Start.start(); } public void start(){ Thread thread =
new Thread(){ @Override public void run() { while (true){ try { sync(); } catch
(InterruptedException e) { } } } }; Thread thread2 = new Thread(){ @Override
public void run() { while (true){ try { sync(); } catch (InterruptedException
e) { e.printStackTrace(); } } } }; thread.setName("t1"); thread2.setName("t2");
thread.start(); } //.c 文件打印出java threaid 对应的os threadid public native void
tid(); public void sync() throws InterruptedException { synchronized(o) {
//java threadid 是jvm给的线程id 并不是真是的os 对应的线程id
//System.out.println(Thread.currentThread().getId()); //获取java thread 对应的真实的os
thread 打印出id tid(); } } }
获取真实线程id（os 线程Id）的c文件：（对应上边java代码的 native void tid()）
#include<pthread.h> #include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include
"Example4Start.h" JNIEXPORT void JNICALL Java_Example4Start_tid(JNIEnv *env,
jobject c1){ printf("current tid:%lu-----\n",pthread_self()); usleep(700); }

然后再走一遍生成.class、.h 、so 然后执行(此方法在【java并发笔记之java线程模型】链接：
https://www.cnblogs.com/yuhangwang/p/11256476.html
<https://www.cnblogs.com/yuhangwang/p/11256476.html>中有相对应执行方法，请参考) 执行： java
ThreadTest 显示：
　　

　　

实锤：红色的证明偏向锁真实存在，绿色的证明synchronized 1.6之后偏向锁做了优化（只调用了一次os 函数，后面没有调用）
同理轻量级锁及重量级锁也可以这样证明出来

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