概念

在并發(fā)編程中，多線程同時并發(fā)訪問的資源叫做臨界資源，當多個線程同時訪問對象并要求操作相同資源時，分割了原子操作就有可能出現(xiàn)數(shù)據(jù)的不一致或數(shù)據(jù)不完整的情況，為避免這種情況的發(fā)生，我們會采取同步機制，以確保在某一時刻，方法內只允許有一個線程。

sychronized 用于 修飾 代碼塊、類的實例方法 & 靜態(tài)方法

是利用鎖的機制來實現(xiàn)同步的。

鎖機制有如下兩種特性：

**互斥性：**即在同一時間只允許一個線程持有某個對象鎖，通過這種特性來實現(xiàn)多線程中的協(xié)調機制，這樣在同一時間只有一個線程對需同步的代碼塊(復合操作)進行訪問?；コ庑晕覀円餐Q為操作的原子性。

**可見性：**必須確保在鎖被釋放之前，對共享變量所做的修改，對于隨后獲得該鎖的另一個線程是可見的（即在獲得鎖時應獲得最新共享變量的值），否則另一個線程可能是在本地緩存的某個副本上繼續(xù)操作從而引起不一致。

synchronized的用法

代碼如下：

/**
* 對象鎖
*/
public class Test{ 
    // 對象鎖：形式1(方法鎖) 
    public synchronized void Method1(){ 
        System.out.println("我是對象鎖也是方法鎖"); 
        try{ 
            Thread.sleep(500); 
        } catch (InterruptedException e){ 
            e.printStackTrace(); 
        } 
    } 
    // 對象鎖：形式2（代碼塊形式） 
    public void Method2(){ 
        synchronized (this){ 
            System.out.println("我是對象鎖"); 
            try{ 
                Thread.sleep(500); 
            } catch (InterruptedException e){ 
                e.printStackTrace(); 
            } 
        } 
    } 
/**
 * 方法鎖（即對象鎖中的形式1）
 */
    public synchronized void Method1(){ 
        System.out.println("我是對象鎖也是方法鎖"); 
        try{ 
            Thread.sleep(500); 
        } catch (InterruptedException e){ 
            e.printStackTrace(); 
        } 
    } 
/**
 * 類鎖
 */
　　 // 類鎖：形式1 ：鎖靜態(tài)方法
    public static synchronized void Method1(){ 
        System.out.println("鎖靜態(tài)方法"); 
        try{ 
            Thread.sleep(500); 
        } catch (InterruptedException e){ 
            e.printStackTrace(); 
        } 
    } 
    // 類鎖：形式2 ：鎖靜態(tài)代碼塊
    public void Method2(){ 
        synchronized (Test.class){ 
            System.out.println("鎖靜態(tài)代碼塊"); 
            try{ 
                Thread.sleep(500); 
            } catch (InterruptedException e){ 
                e.printStackTrace(); 
            } 
        } 
    } 
}

使用synchronized注意的問題

• 與moniter關聯(lián)的對象不能為空
• 盡量減小synchronized作用域范圍
• 不能使用不同的monitor鎖相同的方法
• 防止多個鎖的交叉導致死鎖

synchronized原理

采用 synchronized 修飾符實現(xiàn)的同步機制叫做互斥鎖機制，它所獲得的鎖叫做互斥鎖。每個對象都有一個 monitor (鎖標記)，當線程擁有這個鎖標記時才能訪問這個資源，沒有鎖標記便進入鎖池。任何一個對象系統(tǒng)都會為其創(chuàng)建一個互斥鎖，這個鎖是為了分配給線程的，防止打斷原子操作。每個對象的鎖只能分配給一個線程，因此叫做互斥鎖。

在 Java 中，每個對象有一把鎖，叫對象鎖，針對每個類也有一個鎖，可以稱為“類鎖”，類鎖實際上是通過對象鎖實現(xiàn)的，即類的 Class 對象鎖。每個類只有一個 Class 對象，所以每個類只有一個類鎖。

底層依賴于 JVM ，通過一個監(jiān)視器對象monitor完成， wait、notify 等方法也依賴于 monitor 對象監(jiān)視器鎖（monitor的本質 依賴于 底層操作系統(tǒng)的互斥鎖Mutex Lock實現(xiàn)）

在 Java 中，每個對象都會有一個 monitor 對象，監(jiān)視器。

• 某一線程占有這個對象的時候，先monitor 的計數(shù)器是不是0，如果是0還沒有線程占有，這個時候線程占有這個對象，并且對這個對象的monitor+1；如果不為0，表示這個線程已經被其他線程占有，這個線程等待。當線程釋放占有權的時候，monitor-1；
• 同一線程可以對同一對象進行多次加鎖，+1，+1，重入性

我們先看一段簡單的代碼：

public class TestSynchronized {
    private int count;
    @Test
    public void test() throws InterruptedException {
        synchronized (this){
            count++;
        }
    }
}

現(xiàn)在我們反編譯一下：

通過反編譯后的代碼我們可以知道synchronized修飾的代碼塊的加鎖其實是通過monitorenter和monitorExit匯編指令配合使用的。在執(zhí)行 count++ 指令之前，編譯器加了一條 monitorenter 指令，count++ 指令執(zhí)行結束時又加了一條 monitorexit 指令。準確意義上來說，這就是兩條加鎖的釋放鎖的指令。

除此之外，我們的 synchronized 方法在反編譯后并沒有這兩條指令，但是編譯器卻在方法表的 flags 屬性中設置了一個標志位 ACC_SYNCHRONIZED。這樣，每個線程在調用該方法之前都會檢查這個狀態(tài)位是否為 1，如果狀態(tài)為 1 說明這是一個同步方法，需要首先執(zhí)行 monitorenter 指令去嘗試獲取當前實例對象的內置鎖，并在方法執(zhí)行結束執(zhí)行 monitorexit 指令去釋放鎖。

JVM對synchronized的優(yōu)化

synchronized鎖住的代碼塊：同一時刻只能由一個線程訪問，屬于悲觀鎖

對象頭與monitor

一個對象實例包含：對象頭、實例變量、填充數(shù)據(jù)

偏向鎖

在對象第一次被某一線程占有的時候，是否偏向鎖置1，鎖表01，寫入線程號，當其他的線 程訪問的時候，競爭，失敗則升級為輕量級鎖

CAS（campany and set）

競爭失敗的時候，不是馬上轉化級別，而是執(zhí)行幾次空循環(huán)5 10

鎖消除

JIT在編譯的時候吧不必要的鎖去掉

到此這篇關于Java的synchronized關鍵字深入解析的文章就介紹到這了,更多相關synchronized關鍵字內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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