synchronized底层原理

• 2021 年 5 月 24 日
• 笔记
• JAVA, synchronized, 多线程, 面试题总结

synchronized底层原理

通过反编译class文件，可以看到synchronized最关键的部分是monitor对象。

又因为synchronized关键字使用的方法不同，可以将monitor对象使用分为以下两种情况。

• synchronized放在方法签名上

  public synchronized void method(){
      
  }
  

  这时候在反编译文件里，该方法的ACC_SYNCHRONIZED访问标志位会被标记

• synchronized作为对象锁

  public void method(){
    synchronized(new Object()){
     
    }
  }
  

这时候ACC_SYNCHRONIZED并不会被标记，但是会执行monitorenter和monitorexit命令，从而实现同步。

• 可以看到虽然只有一个monitorenter但是有两个monitorexit，这是因为有两种情况可以让当前线程放弃锁，即
  • 当前synchronized代码块运行完
  • 发生中断

monitor对象

其实以上两种方法都是相同的，ACC_SYNCHRONIZED标志位是隐式调用了monitor对象而已。下面来说一下monitor对象以及它是如何实现运作的。

monitor的数据结构

关于存储的monitor对象有以下三种可能，对应不同的synchronzied使用方式，

• synchronzied修饰普通方法——>锁的是this，也就是调用当前方法的实例对象

• synchronized修饰代码块——>锁的是synchronized后面括号里的方法

• synchronized修饰static方法——>锁的是类的.class对象

  关于面试的时候会问的各种情况下会不会同步执行，牢记一点

  锁的对象相同才会同步执行

  锁的对象相同才会同步执行

  锁的对象相同才会同步执行

  也就是说，类锁对普通方法锁是不存在覆盖的，下面两个方法不会同步执行

  public synchronized void method1(){
          
      }
      public  static synchronized void method2(){
          
      }
  

monitor运行机制

如果一个线程运行到一个同步代码块，如果线程进入数为0，则该线程可拥有此monitor对象的锁，遇到monitorenter，进入数+1，遇到monitorexit，进入数-1。

如果目前线程进入数不为0，则当前线程不能获得此monitor对象的锁，需要等待。

synchronized的可重入性，不可中断性是如何保障的呢？

monitor对象的线程进入数不是0和1，如果发生重入，进入数+1即可。

不可中断性：一个线程获取锁后，其他线程必须阻塞或等待，不能抢占，按照上面的运行机制，必须线程进入数=0其他线程才能获得锁，因而，不可中断性实现。

另外，有的面试题会问非同步方法和同步方法同时调用会不会同步执行，答案是不会。

因为，非同步方法执行时不会去考虑线程进入数以及获得锁一系列流程，直接开始执行，怎么可能同步执行呢