3.14 讲⼀下 synchronized 关键字的底层原理

synchronized 关键字底层原理属于 JVM 层⾯。

1. synchronized 同步语句块的情况

public class SynchronizedDemo {
    public void method() {
        synchronized(this) {
            System.out.println("synchronized 代码块");
        }
    }
}

通过 JDK ⾃带的javap命令查看SynchronizedDemo类的相关字节码信息：⾸先切换到类的对应⽬录执⾏javac SynchronizedDemo.java命令⽣成编译后的.class⽂件，然后执⾏javap -c -s -v -l SynchronizedDemo.class。

从上⾯我们可以看出：
synchronized同步语句块的实现使⽤的是monitorenter和monitorexit指令，其中monitorenter指令指向同步代码块的开始位置，monitorexit指令则指明同步代码块的结束位置。

当执⾏monitorenter指令时，线程试图获取锁也就是获取对象监视器monitor的持有权。

在 Java 虚拟机（HotSpot）中，Monitor 是基于 C++ 实现的，由ObjectMonitor实现的。每个对象中都内置了⼀个 ObjectMonitor 对象。
另外，wait/notify等⽅法也依赖于monitor对象，这就是为什么只有在同步的块或者⽅法中才能调⽤wait/notify等⽅法，否则会抛出java.lang.IllegalMonitorStateException的异常的原因。

在执⾏monitorenter时，会尝试获取对象的锁，如果锁的计数器为 0 则表示锁可以被获取，获取后将锁计数器设为 1 也就是加 1。

在执⾏monitorexit指令后，将锁计数器设为 0，表明锁被释放。如果获取对象锁失败，那当前线程就要阻塞等待，直到锁被另外⼀个线程释放为⽌。

2. synchronized 修饰⽅法的的情况

public class SynchronizedDemo2 {
    public synchronized void method() {
        System.out.println("synchronized ⽅法");
    }
}

synchronized修饰的⽅法并没有monitorenter指令和monitorexit指令，取得代之的确实是ACC_SYNCHRONIZED标识，该标识指明了该⽅法是⼀个同步⽅法。JVM 通过该ACC_SYNCHRONIZED访问标志来辨别⼀个⽅法是否声明为同步⽅法，从⽽执⾏相应的同步调⽤。

3. 总结

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

synchronized修饰的⽅法并没有monitorenter指令和monitorexit指令，取得代之的确实是ACC_SYNCHRONIZED标识，该标识指明了该⽅法是⼀个同步⽅法。

不过两者的本质都是对对象监视器·monitor·的获取。