1.功能

synchronized是用与线程同步，是一个重量级互斥锁，可以保证方法或者代码块在运行时，同一时刻只有一个线程可以进入到该对象的临界区（同一个对象的所有synchronized保卫的代码块）。

synchronized是可重入的，即同一个线程，可以多次进入同个对象的多个synchronized块。

2.锁对象

synchronized修饰位置	锁对象	样例
实例方法	当前实例对象 this	public synchronized void synMethod()
静态方法	当前类的Class对象	public static synchronized void doSth()
代码块	括号里面的对象, 既可以是实例对象也可以是类对象	synchronized (lock) {...} synchronized (lock.getClass()) {...}

synchronized修饰位置

锁对象

样例

实例方法

当前实例对象 this

public synchronized void synMethod()

静态方法

当前类的Class对象

public static synchronized void doSth()

代码块

括号里面的对象,

既可以是实例对象

也可以是类对象

synchronized (lock) {...}
synchronized (lock.getClass()) {...}

3.JVM实现

下面看下一个同步块编译后的虚拟机指令是什么样的，

方法 .class类文件指令

方法	.class类文件指令
`public void synBlock(){ synchronized (this) { // 此处自动加锁 if (this.x < 12) { this.x = 12; } } // 此处自动解锁 }`	public void synBlock(); descriptor: ()V flags: ACC_PUBLIC Code: stack=2, locals=3, args_size=1 0: aload_0 1: dup 2: astore_1 3: monitorenter 4: aload_0 5: getfield #2 // Field x:I 8: bipush 12 10: if_icmpge 19 13: aload_0 14: bipush 12 16: putfield #2 // Field x:I 19: aload_1 20: monitorexit 21: goto 29 24: astore_2 25: aload_1 26: monitorexit 27: aload_2 28: athrow 29: return Exception table: from to target type 4 21 24 any 24 27 24 any LineNumberTable: line 15: 0 line 17: 4 line 18: 13 line 20: 19 line 22: 29 LocalVariableTable: Start Length Slot Name Signature 0 30 0 this ....

public void synBlock(){

      synchronized (this) { // 此处自动加锁

     if (this.x < 12) {
        this.x = 12;
     }
  } // 此处自动解锁

}

public void synBlock();

descriptor: ()V

flags: ACC_PUBLIC

Code:

stack=2, locals=3, args_size=1

0: aload_0

1: dup

2: astore_1

3: monitorenter

4: aload_0

5: getfield #2 // Field x:I

8: bipush 12

10: if_icmpge 19

13: aload_0

14: bipush 12

16: putfield #2 // Field x:I

19: aload_1

20: monitorexit

21: goto 29

24: astore_2

25: aload_1

26: monitorexit

27: aload_2

28: athrow

29: return

Exception table:

from to target type

4 21 24 any

24 27 24 any

LineNumberTable:

line 15: 0

line 17: 4

line 18: 13

line 20: 19

line 22: 29

LocalVariableTable:

Start Length Slot Name Signature

0 30 0 this ....

synchronized 同步语句块的实现使用的是 monitorenter 和 monitorexit 指令，其中 monitorenter 指向同步代码块的开始位置，monitorexit 指向结束位置。

3.1 Java对象头

对象头:64
Mark Word:32	Klass Word:32

数组对象头:96
Mark Word:32	Klass Word:32	Array Length:32

3.1.1 Mark Word

Mark Word是动态定义的数据结构，在对象不同锁状态时，存储不同的数据，以便减少内存消耗，如下图

锁状态	Mark Word
未锁定 Normal	hashcode:25 哈希码		age:4 分代年龄	biased_lock:1 0	lock:2 01
偏向锁 Biased	thread:23 偏向线程	epoch:2 偏向时间戳	age:4 分代年龄	biased_lock:1 1	lock:2 01
轻量级锁 Light	ptr_to_lock_record:30 指向锁记录的指针				lock:2 00
重量级锁 Heavy	ptr_to_heavyweight_monitor:30 指向重量级锁的指针				lock:2 10
GC标记	30 空				lock:2 11

在代码即将进入同步块的时候，如果此同步对象没有被锁定（lock为“01”状态），且biased_lock=0

-XX：+UseBiased Locking 偏向锁可用	1.lock=01，biased_lock=1， 2.CAS操作threadID到mark word（前23bit）
偏向锁不可用，（jdk6以前）用轻量级锁	1.在栈上锁记录lock record拷贝mark word 2.CAS操作lock record指针到mark word
锁膨胀到重量级锁

-XX：+UseBiased Locking

偏向锁可用

1.lock=01，biased_lock=1，

2.CAS操作threadID到mark word（前23bit）

偏向锁不可用，（jdk6以前）

用轻量级锁

1.在栈上锁记录lock record拷贝mark word

2.CAS操作lock record指针到mark word

锁膨胀到重量级锁