通俗易懂synchronized的底层原理

synchronized代码反编译

jvm基于进入和退出Monitor对象来实现方法同步和代码块同步，其中方法同步是使用ACC_SYNCHRONIZED 、代码块同步是使用monitorenter、monitorexit指令

• synchronized是可重入的，所以不会自己把自己锁死
• synchronized锁一旦被一个线程持有，其他试图获取该锁的线程将被阻塞(这也是synchronized最原始的实现，重量级锁的特点)。

对应的代码和反编译代码如下，使用javap -v xxx.class进行反编译

public class SynchronizedTest {
    public void get(){
        synchronized (this){        // 这个是同步代码块
            System.out.println("你好呀");
        }
    }
    public synchronized void f(){    //这个是同步方法
        System.out.println("Hello world");
    }

    public static synchronized void f2(){    //这个是同步方法
        System.out.println("Hello world");
    }

    public static void main(String[] args) {
    }

}
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synchronized作用在代码块时，

它的底层是通过monitorenter、monitorexit指令来实现的。

monitorenter：

每个对象都是一个监视器锁（monitor），当monitor被占用时就会处于锁定状态，线程执行monitorenter指令时尝试获取monitor的所有权，过程如下：如果monitor的进入数为0，则该线程进入monitor，然后将进入数设置为1，该线程即为monitor的所有者。**如果线程已经占有该monitor，只是重新进入，则进入monitor的进入数加1。**如果其他线程已经占用了monitor，则该线程进入阻塞状态，直到monitor的进入数为0，再重新尝试获取monitor的所有权。

monitorexit：

**执行monitorexit的线程必须是object所对应的monitor持有者。**指令执行时，monitor的进入数减1，如果减1后进入数为0，那线程退出monitor，不再是这个monitor的所有者。其他被这个monitor阻塞的线程可以尝试去获取这个monitor的所有权。

monitorexit指令出现了两次，第1次为同步正常退出释放锁；第2次为发生异步退出释放锁

synchronized作用在同步方法

代码中的f和f2方法对应反编译中代码如下图：

方法的同步并没有通过 monitorenter 和 monitorexit 指令来完成，不过相对于普通方法，其常量池中多了 ACC_SYNCHRONIZED 标示符。JVM就是根据该标示符来实现方法的同步的：当方法调用时，调用指令将会检查方法的 ACC_SYNCHRONIZED 访问标志是否被设置，如果设置了，执行线程将先获取monitor，获取成功之后才能执行方法体，方法执行完后再释放monitor。在方法执行期间，其他任何线程都无法再获得同一个monitor对象。归根结底还是对monitor对象的争夺，只是同步方法是一种隐式的方式来实现。

面试题一、synchronized可以修饰静态方法和静态代码块吗？

参考答案
synchronized可以修饰静态方法，但不能修饰静态代码块。
当修饰静态方法时，监视器锁（monitor）便是对象的Class实例，因为Class数据存在于永久代，因此
静态方法锁相当于该类的一个全局锁。

面试题二、如何使用 synchronized

synchronized 关键字的使用方式主要有下面 3 种：

1. 修饰实例方法
2. 修饰静态方法
3. 修饰代码块

1、修饰实例方法 （锁当前对象实例）

给当前对象实例加锁，进入同步代码前要获得 当前对象实例的锁 。

synchronized void method() {
    //业务代码
}
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2、修饰静态方法 （锁当前类）

给当前类加锁，会作用于类的所有对象实例 ，进入同步代码前要获得 当前 class 的锁。
这是因为静态成员不属于任何一个实例对象，归整个类所有，不依赖于类的特定实例，被类的所有实例共享。

synchronized static void method() {
    //业务代码
}
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静态 synchronized 方法和非静态 synchronized 方法之间的调用互斥么？不互斥！如果一个线程 A 调用一个实例对象的非静态 synchronized 方法，而线程 B 需要调用这个实例对象所属类的静态 synchronized 方法，是允许的，不会发生互斥现象，因为访问静态 synchronized 方法占用的锁是当前类的锁，而访问非静态 synchronized 方法占用的锁是当前实例对象锁。

3、修饰代码块 （锁指定对象/类）

对括号里指定的对象/类加锁：

• synchronized(object) synchronized(this) 表示进入同步代码库前要获得 给定对象的锁。
• synchronized(类.class) 表示进入同步代码前要获得 给定 Class 的锁

synchronized(this) {
    //业务代码
}
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4、类锁有两种实现方式：

1. synchronized加在static方法上（静态方法锁）。
2. synchronized(*.class)代码块。

面试题三、Lock锁与synchronized的区别

1. synchronized是Java语法的一个关键字，加锁的过程是在JVM底层进行。
2. Lock是一个类，是JDK应用层面的，在JUC包里有丰富的API。
3. synchronized在加锁和解锁操作上都是自动完成的，Lock锁需要我们手动加锁和解锁。
4. Lock锁有丰富的API能知道线程是否获取锁成功，而synchronized不能。
5. synchronized能修饰方法和代码块，Lock锁只能锁住代码块。 Lock锁有丰富的API，可根据不同的场景，在使用上更加灵活。
6. synchronized是非公平锁，而Lock锁既有非公平锁也有公平锁，可以由开发者通过参数控制。