一、基本使用

? ?1.Synchronized的作用。

• 原子性：確保線程互斥的訪問同步代碼；
• 可見性：保證共享變量的修改能夠及時可見，其實是通過Java內存模型中的 “對一個變量unlock操作之前，必須要同步到主內存中；如果對一個變量進行lock操作，則將會清空工作內存中此變量的值，在執行引擎使用此變量前，需要重新從主內存中load操作或assign操作初始化變量值” 來保證的；
• 有序性：有效解決重排序問題，即 “一個unlock操作先行發生(happen-before)于后面對同一個鎖的lock操作”；

???2.Synchronized的三種用法。Synchronized可以把任何一個非null對象作為"鎖"。

• 當synchronized作用在實例方法時，監視器鎖（monitor）便是對象實例（this）；
• 當synchronized作用在靜態方法時，監視器鎖（monitor）便是對象的Class實例，因為Class數據存在于永久代，因此靜態方法鎖相當于該類的一個全局鎖；
• 當synchronized作用在某一個對象實例時，監視器鎖（monitor）便是括號括起來的對象實例。

? 3.synchronized與Lock的區別

? 1.首先synchronized是java內置關鍵字，在jvm層面，Lock是個java類；

? 2.synchronized無法判斷是否獲取鎖的狀態，Lock可以判斷是否獲取到鎖；

? 3.synchronized會自動釋放鎖(a?線程執行完同步代碼會釋放鎖 ；b 線程執行過程中發生異常會釋放鎖)，Lock需在finally中手工釋放鎖（unlock()方法釋放鎖），否則容易造成線程死鎖；

? 4.用synchronized關鍵字的兩個線程1和線程2，如果當前線程1獲得鎖，線程2線程等待。如果線程1阻塞，線程2則會一直等待下去，而Lock鎖就不一定會等待下去，如果嘗試獲取不到鎖，線程可以不用一直等待就結束了；

? 5.synchronized的鎖可重入、不可中斷、非公平，而Lock鎖可重入、可判斷、可公平（兩者皆可）

? 6.Lock鎖適合大量同步的代碼的同步問題，synchronized鎖適合代碼少量的同步問題。

類別synchronizedLock

存在層次	Java的關鍵字，在jvm層面上	是一個類
鎖的釋放	1、以獲取鎖的線程執行完同步代碼，釋放鎖 2、線程執行發生異常，jvm會讓線程釋放鎖	在finally中必須釋放鎖，不然容易造成線程死鎖
鎖的獲取	假設A線程獲得鎖，B線程等待。如果A線程阻塞，B線程會一直等待	分情況而定，Lock有多個鎖獲取的方式，具體下面會說道，大致就是可以嘗試獲得鎖，線程可以不用一直等待
鎖狀態	無法判斷	可以判斷
鎖類型	可重入 不可中斷 非公平	可重入 可判斷 可公平（兩者皆可）
性能	少量同步	大量同步

二、同步原理

1.數據同步需要依賴鎖，那鎖的同步又依賴誰？

?synchronized：在軟件層面依賴JVM。

?j.u.c.Lock：在硬件層面依賴特殊的CPU指令。

2.監視器鎖（monitor）:每個對象都是一個監視器鎖（monitor）。

??Synchronized的語義底層是通過一個monitor的對象來完成。

3.monitorenter：每個對象都是一個監視器鎖（monitor）。當monitor被占用時就會處于鎖定狀態，線程執行monitorenter指令時嘗試獲取monitor的所有權。

• 如果monitor的進入數為0，則該線程進入monitor，然后將進入數設置為1，該線程即為monitor的所有者；
• 如果線程已經占有該monitor，只是重新進入，則進入monitor的進入數加1；
• 如果其他線程已經占用了monitor，則該線程進入阻塞狀態，直到monitor的進入數為0，再重新嘗試獲取monitor的所有權；

4.monitorexit：執行monitorexit的線程必須是objectref所對應的monitor的所有者。指令執行時，monitor的進入數減1，如果減1后進入數為0，那線程退出monitor，不再是這個monitor的所有者。其他被這個monitor阻塞的線程可以嘗試去獲取這個 monitor 的所有權。

三、同步概念

1.Java對象頭

? 對象在內存中的布局分為三塊區域：對象頭、實例數據和對齊填充。

• 實例數據：存放類的屬性數據信息，包括父類的屬性信息；
• 對齊填充：由于虛擬機要求 對象起始地址必須是8字節的整數倍。填充數據不是必須存在的，僅僅是為了字節對齊；
• 對象頭：Java對象頭一般占有2個機器碼（在32位虛擬機中，1個機器碼等于4字節，也就是32bit，在64位虛擬機中，1個機器碼是8個字節，也就是64bit），但是 如果對象是數組類型，則需要3個機器碼，因為JVM虛擬機可以通過Java對象的元數據信息確定Java對象的大小，但是無法從數組的元數據來確認數組的大小，所以用一塊來記錄數組長度。

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?2.對象頭中Mark Word與線程中Lock Record

?3.監視器（Monitor）

?任何一個對象都有一個Monitor與之關聯，當且一個Monitor被持有后，它將處于鎖定狀態。

?Synchronized在JVM里的實現都是?基于進入和退出Monitor對象來實現方法同步和代碼塊同步。

?3.1?MonitorEnter指令：插入在同步代碼塊的開始位置，當代碼執行到該指令時，將會嘗試獲取該對象Monitor的所有權，即嘗試獲得該對象的鎖；

?3.2 MonitorExit指令：插入在方法結束處和異常處，JVM保證每個MonitorEnter必須有對應的MonitorExit；

?參考：深入分析Synchronized原理。

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轉載于:https://www.cnblogs.com/wenxiangchen/p/11340799.html

總結

以上是生活随笔為你收集整理的并发编程之Synchronized原理的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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