展开菜单
首页 精品内容 本月促销 装机必备 Windows macOS软件 IOS软件 Android AI PDF教程 专题
全部分类

当前位置:

首页 > 编程开发 > synchronized 的非公平性:通过监控 Monitor 的 EntryList 与 WaitSet 分析为什么唤醒线程不保证公平性

synchronized 的非公平性:通过监控 Monitor 的 EntryList 与 WaitSet 分析为什么唤醒线程不保证公平性

synchronized的非公平性源于锁释放后JVM从EntryList中随机挑选一个线程唤醒,不按先进先出顺序,因此新线程与等待已久的线程中签概率完全相同。此外,WaitSet中的线程被notify后需重新进入EntryList排队,等待再次获取锁,这进一步加剧了非公平性。

说说 synchronized 的非公平性这事儿。很多人容易把锅甩给 wait/notify,其实根子不在这——真正的关键,是锁释放之后,JVM 到底按什么规则从 EntryList 里挑线程去唤醒。结论先放在这里:它不按先来后到,而是随机选。换句话说,你排了半天队,可能还不如一个新来的“插队”快。

EntryList:一个没有“先来后到”概念的等候区

当一个线程试图进入 synchronized 块,但锁已经被别人占着,它不会去哪儿排个号,而是被塞进一个单向链表结构——也就是 EntryList。这个结构本身不记录线程进入的时间,也不具备任何排序能力。

几个关键点值得记住:

  • 线程进了 EntryList,状态变成 BLOCKED,但这只表示“我在等锁”,不代表“我排在最前面”
  • 锁释放的那一刻,JVM 从 EntryList 里随便挑一个线程唤醒。挑谁呢?由底层 C++ 实现说了算,跟等待时间长短没有任何关系
  • 新来报到的线程,和已经在 EntryList 里蹲了很久的线程,中签概率一模一样

说白了,这就像一个没人维持秩序的候车厅,门一开谁挤得快谁先上。

WaitSet 里的线程,醒了也得重新排队

调用 wait() 的线程会主动退出临界区、释放锁,然后一头扎进 WaitSet。等到被 notify()

  • 哪怕它在 WaitSet 里等了一万年,被叫醒后也只是获得了一次“参赛资格”,而不是直接拿锁
  • 它和刚来的新线程、已经排队等了几毫秒的线程,在锁竞争的牌桌上地位完全平等

这就造成了一个双重的非确定性:一方面,WaitSet 里哪个线程先被唤醒本身就不确定;另一方面,被唤醒后挤进 EntryList,能不能赢下锁又是另一回事。两重不确定性叠加,公平性基本无从谈起。

JVM 压根没给公平模式留后门

ReentrantLock(true) 显式开启的公平模式不同,synchronized 的底层 Monitor 实现——也就是 ObjectMonitor——在 JVM 源码里根本就没设计公平调度的路径。

  • _EntryList 字段就是一个普通指针链表,不带时间戳,也没有计数器字段来记录谁先谁后
  • 唤醒逻辑集中在 ObjectMonitor::exit() 里,调用的是平台相关的线程调度接口,而不是从队列里依次取元素
  • 设计上放弃公平性,核心意图是为了减少上下文切换的成本,同时避免所谓的“车队效应”——即一个慢线程拖慢整条等待链上的所有线程

所以这不是 bug,是设计选择,而且是一个很务实的选择。

公平性缺失不等于程序不安全

非公平不代表“错误”。只要程序满足了互斥、可见性和有序性这三个基本语义,逻辑上就是安全的。问题在于,你不能依赖线程的等待顺序来做任何时序上的假设。

  • 如果你的业务逻辑依赖于严格的任务执行顺序——比如按提交队列依次处理——那别指望 synchronized 能帮你做到
  • 需要公平语义的时候,直接用 ReentrantLock(true)Condition 组合拳
  • 日常开发中,非公平反而往往是性能更优的选择:刚释放锁的线程大概率还在 CPU 缓存里,让它立即重入,比唤醒另一个远端的线程要快得多

synchronized 的非公平性:通过监控 Monitor 的 EntryList 与 WaitSet 分析为什么唤醒线程不保证公平性

总之,synchronized 的非公平性不是个“缺陷”,而是 JVM 工程师出于性能考量做的一个清醒取舍。理解了这个机制,你就能在并发编程中更清楚地判断:什么时候该用它,什么时候该换工具。

本文内容来源于互联网,如有侵权请联系删除。
作者最新文章
编程开发 AI
相关文章 更多
精品专题 更多
本月促销

正软商城本月促销专区,汇集办公、设计、安全、影音、系统工具及AI软件等正版软件优惠活动,提供限时折扣、特价授权和优惠购买信息,活动库存及价格以页面实时展示为准。

装机必备

正软商城装机必备专区,精选办公、浏览器、安全防护、影音播放、压缩解压、设计创作和系统工具等电脑常用正版软件,帮助用户快速完成新电脑软件配置。

Windows

正软商城Windows软件专区,汇集适用于Windows电脑的办公、设计、安全防护、影音播放、开发工具和系统优化软件,提供软件介绍、系统要求、正版授权及购买下载服务。

macOS软件

正软商城macOS软件专区,精选适用于Mac电脑的办公、设计、影音、效率、开发和系统工具,提供软件功能介绍、macOS兼容版本、正版授权及购买下载服务。

IOS软件

正软商城iOS软件专区,精选适用于iPhone和iPad的办公、学习、影音、设计、效率及AI应用,提供功能介绍、适用设备、系统要求和正版获取方式等信息。

AI

正软商城AI软件专区,汇集AI写作、AI绘画、AI视频、AI办公、AI编程、AI翻译、智能客服和数据分析等人工智能工具,提供功能介绍、适用平台、收费方式及正版购买信息。

PDF教程

正软商城PDF教程频道提供PDF编辑、转换、合并、拆分、压缩及格式处理方法,同时介绍常用PDF软件和工具的使用技巧。

Mac软件 更多
灵活计算器
灵活计算器

灵活计算器是一款笔记式算数应用,支持实时计算、动态关联和云端同步功能。记录、整理和输出之间的过渡会更自然,适合长期写作、做笔记或持续沉淀个人内容。

赤友清理大师
赤友清理大师

赤友清理大师是一款为 Mac 设计的智能清理优化工具,可精准扫描垃圾、大文件、重复文件等,释放磁盘空间。做扫描整理、文字提取和表格转换时,它能把识别后的处理步骤接得更顺,资料录入这类场景会省下不少时间。

极度公式
极度公式

极度公式是一款跨平台专业LaTeX公式识别编辑软件,支持OCR公式识别和多平台编辑。和使用说明,避免使用,享受完整功能与稳定支持。做扫描整理、文字提取和表格转换时,它能把识别后的处理步骤接得更顺,资料录入这类场景会省下不少时间。

图几
图几

图几是一款适用于 macOS 的截图、标注与美化工具,支持离线操作保障隐私。界面整理和高频系统操作被放到一起考虑,桌面或窗口内容一多时,管理起来会更省心。

密码键盘
密码键盘

密码键盘是一款兼具安全性与便捷性的高效密码管理器。日常使用里的持续防护和信息管理会更突出,适合把安全控制放进长期使用流程中的场景。

思源笔记
思源笔记

思源笔记是一款本地笔记软件,提供所见即所得的编辑方式,为长文写作带来顺滑的体验。记录、整理和输出之间的过渡会更自然,适合长期写作、做笔记或持续沉淀个人内容。

Office 365 简体中文
Office 365 简体中文

一款文字处理软件,一种订阅式的跨平台办公软件,基于云平台提供多种服务,通过将 Excel 和 Outlook 等应用与 OneDrive 和 Microsoft Teams 等强大的云服务相结合,Office 365 可让任何人使用任何设备随时随地创建和共享内容。

WALTR PRO
WALTR PRO

WALTR是一款电脑至iOS文件传输转换工具,操作简单,快速实现文件识别与传送。做扫描整理、文字提取和表格转换时,它能把识别后的处理步骤接得更顺,资料录入这类场景会省下不少时间。

CodeExpander
CodeExpander

CodeExpander 是一款快捷短语输入增强工具,通过键入缩写自动展开为自定义文段,提升工作效率。任务管理和过程控制会更完整,持续下载、批量同步或需要稳定传输流程的场景会更适合它。

Mountain Duck
Mountain Duck

Mountain Duck 是一款能将多个网盘挂载到本地的工具,像本地磁盘一样使用网盘。清理链路的完整性会更好一些,做应用卸载、残留处理和空间整理时,通常能少走很多手动排查步骤。

Menuist
Menuist

Menuist 是一款面向 macOS 的 Finder 右键菜单增强工具,主要用来补充新建文件、快捷导航等常用操作,让日常文件管理和访问路径时更高效、更顺手。

Mole
Mole

Mole 是一款专为 Mac 设计的深度清理优化工具,涵盖缓存清理、应用管理及实时状态监控等功能。清理链路的完整性会更好一些,做应用卸载、残留处理和空间整理时,通常能少走很多手动排查步骤。

WINDOWS 更多
Windows 10
Windows 10

Windows 10 是一款微软推出的经典操作系统,拥有硬件兼容性与多任务处理能力。它更偏向把系统状态查看和常用调节动作放在一起,适合需要持续观察和微调设备状态的场景。

极度公式
极度公式

极度公式是一款跨平台专业LaTeX公式识别编辑软件,支持OCR公式识别和多平台编辑。和使用说明,避免使用,享受完整功能与稳定支持。做扫描整理、文字提取和表格转换时,它能把识别后的处理步骤接得更顺,资料录入这类场景会省下不少时间。

密码键盘
密码键盘

密码键盘是一款兼具安全性与便捷性的高效密码管理器。日常使用里的持续防护和信息管理会更突出,适合把安全控制放进长期使用流程中的场景。

思源笔记
思源笔记

思源笔记是一款本地笔记软件,提供所见即所得的编辑方式,为长文写作带来顺滑的体验。记录、整理和输出之间的过渡会更自然,适合长期写作、做笔记或持续沉淀个人内容。

傲梅轻松备份
傲梅轻松备份

傲梅轻松备份是一款专业易用的数据备份软件,为重要数据提供安全保障。日常使用里的持续防护和信息管理会更突出,适合把安全控制放进长期使用流程中的场景。

Office 365 简体中文
Office 365 简体中文

一款文字处理软件,一种订阅式的跨平台办公软件,基于云平台提供多种服务,通过将 Excel 和 Outlook 等应用与 OneDrive 和 Microsoft Teams 等强大的云服务相结合,Office 365 可让任何人使用任何设备随时随地创建和共享内容。

Wise Folder Hider Pro
Wise Folder Hider Pro

Wise Folder Hider Pro 是一款专业级文件和文件夹隐藏加密软件,为私密数据添加多重保护。高频操作更强调就近处理,浏览、整理和跨目录移动文件时,来回切换和重复点击都会少很多。

WALTR PRO
WALTR PRO

WALTR是一款电脑至iOS文件传输转换工具,操作简单,快速实现文件识别与传送。做扫描整理、文字提取和表格转换时,它能把识别后的处理步骤接得更顺,资料录入这类场景会省下不少时间。

CodeExpander
CodeExpander

CodeExpander 是一款快捷短语输入增强工具,通过键入缩写自动展开为自定义文段,提升工作效率。任务管理和过程控制会更完整,持续下载、批量同步或需要稳定传输流程的场景会更适合它。

PinStack
PinStack

PinStack是一款轻量级的Windows平台剪贴板管理工具,优化您的剪贴板使用体验。它更偏向把系统状态查看和常用调节动作放在一起,适合需要持续观察和微调设备状态的场景。

Mountain Duck
Mountain Duck

Mountain Duck 是一款能将多个网盘挂载到本地的工具,像本地磁盘一样使用网盘。清理链路的完整性会更好一些,做应用卸载、残留处理和空间整理时,通常能少走很多手动排查步骤。

Seer
Seer

Seer是一款在Win平台下的空格键功能增强效率工具,只需轻敲空格键,就能预览几乎任何格式的文件。它更适合把零散的小功能集中起来使用,处理高频琐碎任务时会更省事。