java - “快速路径”非竞争同步是什么意思？

Question

从JCIP 书的性能和可扩展性一章：

同步机制针对无竞争的情况进行了优化（易失性始终是无竞争的），在撰写本文时，对于大多数系统来说，“快速路径”无竞争同步的性能成本范围为 20 到 250 个时钟周期。

作者这里的快速路径无竞争同步是什么意思？

Answer 1

这里有两个不同的概念。

1. 快路径和慢路径代码
2. 非竞争和竞争同步

慢路径与快速路径代码

这是识别机器特定二进制代码的生产者的另一种方法。

对于 HotSpot VM，慢路径代码是由 C++ 实现生成的二进制代码，而快速路径代码是指由 JIT 编译器生成的代码。

一般来说，快速路径代码要优化得多。要全面了解 JIT 编译器，维基百科是一个很好的起点。

非竞争和竞争同步

Java 的同步构造（Monitors）具有所有权的概念。当一个线程试图锁定（获得所有权）监视器时，它可以被锁定（由另一个线程拥有）或解锁。

非竞争同步发生在两种不同的场景中：

1. 解锁监视器（所有权获得了海峡）
2. 监视器已由同一线程拥有

另一方面，竞争同步意味着线程将被阻塞，直到所有者线程释放监视器锁。

回答问题

作者所说的快速路径非竞争同步是指在最便宜的场景（非竞争同步）中最快的字节码转换（快速路径）。

Answer 2

我不熟悉这本书的主题，但一般来说，“快速路径”是一个特定的可能控制流分支，它比其他分支效率高得多，因此是首选，但不能处理复杂的情况。

我假设这本书是在谈论 Java 的synchronized块/限定符。在这种情况下，快速路径很可能是很容易检测到没有其他线程访问相同数据的路径。那么，这本书的意思是，synchronized在只有一个线程实际使用对象的情况下，已经优化了他们。

Answer 3

获取同步锁的第一步是单个易失性写入（监控所有者字段）。如果锁是无争议的，那么这就是将发生的一切。

如果锁定是有争议的，那么将会有各种上下文切换和其他机制，这将增加时钟周期。