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什么是JVM的偏向锁延迟_为什么系统启动前4秒不开启偏向锁

P粉602998670

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发布时间:2026-02-16 13:24:10

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来源于php中文网

原创

偏向锁默认延迟4秒是hotspot主动设计的冷静期,为避免jvm启动时内置线程频繁争抢撤销偏向锁;jdk 15+起默认关闭,需显式启用-xx:+usebiasedlocking。

什么是jvm的偏向锁延迟_为什么系统启动前4秒不开启偏向锁

偏向锁默认延迟4秒,不是bug是设计选择

JVM启动后前4秒内新建的对象,不会进入匿名偏向状态,而是保持无锁不可偏向(mark word末三位为001),哪怕你没关-XX:+UseBiasedLocking。这不是配置失效,也不是代码写错了——这是HotSpot的主动规避策略。

原因很实际:JVM自身启动阶段就有大量内置线程(如JIT编译线程、GC线程、Attach Listener等)频繁执行synchronized代码。如果一启动就开偏向锁,这些线程会反复争抢、撤销、重偏向,白白消耗CPU和安全点停顿时间。

所以这4秒是“冷静期”,等系统稳住、业务线程接管后再启用偏向锁。你可以用-XX:BiasedLockingStartupDelay=0强行跳过,但不建议在生产环境这么做。

怎么验证你的对象到底有没有偏向?别信日志,看对象头

光看-XX:+PrintBiasedLockStats输出容易误判,真正靠谱的是直接读对象头。用JOL(Java Object Layout)工具最直观:

  • 确保JVM参数含-XX:+UseBiasedLocking(JDK 15+需显式加,因默认已禁用)
  • 对象必须在延迟结束后创建(比如Thread.sleep(5000)之后再new Object()
  • 避免调用hashCode()wait()notify()等会破坏偏向状态的操作

示例代码:

Object obj = new Object();
// 确保已过4秒延迟
System.out.println(ClassLayout.parseInstance(obj).toPrintable());

若输出中mark word末三位是101且threadId全0,就是anonymous biased;若末三位是001,说明还没偏向或已被禁用/破坏。

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JDK 15+用户注意:偏向锁默认关闭,不是延迟问题

很多开发者调试半天发现“延迟4秒也没用”,结果是根本没启用——从JDK 15起,-XX:+UseBiasedLocking已被默认设为false。你看到的“无锁不可偏向”状态,大概率是因为这个开关根本没打开。

检查方式很简单:

  • 运行java -XX:+PrintFlagsFinal -version | grep UseBiasedLocking
  • 输出中bool UseBiasedLocking值为false,就证实了

要恢复偏向锁,必须显式加参数:-XX:+UseBiasedLocking -XX:BiasedLockingStartupDelay=0(后者可选,但建议保留4秒延迟)。

什么操作会让偏向锁当场失效?不止是多线程竞争

很多人以为“只要没其他线程来抢,偏向锁就一直稳”,其实还有几个隐蔽杀手:

  • obj.hashCode():一旦调用,JVM必须把哈希码写进mark word,会清空偏向位,退回到001无锁态
  • obj.wait():直接升级为重量级锁,偏向信息彻底丢弃
  • Full GC:某些GC算法(如CMS早期版本)会在安全点批量撤销所有偏向锁
  • 使用Unsafe.compareAndSwapObject等底层操作:绕过JVM锁机制,可能破坏mark word一致性

这些操作不会报错,但会让后续synchronized直接走轻量级锁路径——性能差异可能在高并发下被放大。

真正难调试的,是那些你以为“只读不改”的代码里悄悄调了hashCode(),比如放进HashSet、打日志时用了toString()(某些实现会触发hash)、甚至Jackson序列化过程……这些地方偏向锁早没了,你还以为它在扛单线程压力。

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