synchronized是怎么实现的？

news2025/10/31 2:12:52
  • synchronized是JVM的语法糖，主要是通过JVM来控制的。其实现原理依赖于JVM的监视器和对象头。
    • synchronized修饰方法时，JVM会通过编译完的字节码的访问标记来区分该方法是否被synchronized修饰，在进入方法的时候就会进行获得锁的竞争，获得锁后才能执行方法体
    • synchronized在修饰代码块时，编译后的字节码就会在代码块的前后加上monitorenter和monitorexit标记，一样在进入代码块之前，要先获得锁
    • 对象头信息里有一个markword，是实现synchronized的关键，会根据锁的不同状态保存不同的信息。
      • 无锁：保存hashcode
      • 偏向锁：保存线程ID和偏向标记
      • 轻量级锁：保存指向栈中锁记录的指针
      • 重量级锁，报错指向monitor的指针
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  • 加锁流程：
    • 服务起来之后，4s以内只能获得无锁，超过4s才能获得匿名偏向锁(markword中未指定线程id)
      • 为什么要延迟4s?
        • 因为jvm内部代码也用到了很多synchronized,如果启动直接开启偏向锁，如果产生竞争，就会导致锁的升级到轻量级锁，锁的升级会带来额外的性能的消耗
    • 偏向锁解锁完成后，对象头中的线程id不会清0，如果当前线程在进行加锁就不用赋值线程id了
    • 如果偏向锁解锁后，另外一个线程对同一个资源(object)加锁，就会升级成轻量级锁
    • 轻量级锁解锁后就会变成无锁对象（注意这里不会回到偏向锁（一次性的））
    • 无锁对象再加锁，就会变成轻量级锁
    • 初始化成可偏向状态后，该对象调用hashCode()后，会变成无锁对象
    • 偏向锁持有锁的条件下，该锁对象调用hashCode()后，会变成重量级锁

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