获取和释放java监视器锁（同步块、可重入锁等）是否需要上下文切换到内核空间？

Question

AFAIK，Java 中的每个对象都有一个标记字。第一个字（标记字）用于存储锁定信息，如果只有一个线程正在获取锁，则通过标志；如果不同线程之间存在争用，则通过指向锁定监视器对象，并且在这两种情况下，比较和交换结构用于获取锁。

但根据此链接 - https://www.baeldung.com/lmax-disruptor-concurrency

为了处理写入争用，队列通常使用锁，这可能会导致上下文切换到内核。当发生这种情况时，所涉及的处理器可能会丢失其缓存中的数据。

我缺少什么？

Answer 1

当锁定无竞争synchronized或解锁时，标准Lock实现都不需要上下文切换到内核。这些操作确实可以归结为原子 cas 或 write。

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性能的关键方面是争用，即当尝试获取监视器或锁时，它\xe2\x80\x99s 不可用。等待监视器或锁的可用性意味着将线程置于等待状态，并在资源可用时重新激活它。性能影响如此之大，以至于您根本不需要担心 CPU 缓存。

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因此，典型的实现会执行一定量的旋转，重新检查监视器的可用性或在循环中锁定一段时间（当有机会在该时间内变得可用时）。这通常与 CPU 核心的数量相关。当资源届时可用时，这些成本就可以避免。然而，这通常要求允许获取是不公平的，因为旋转获取可能会超过已经在等待的线程。

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请注意，链接的文章在您引用的句子之前说：

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由于消费者和生产者之间的速度差异，队列通常总是接近满或接近空。

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在这种情况下，更快的线程迟早会进入条件等待，等待队列中的新空间或新项目，即使它们在没有争用的情况下获取了锁。因此，在这个特定场景中，相关成本确实存在，并且在使用简单的队列实现时是不可避免的。

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