Java并发编程基础-锁-synchonized

• 前言：

      synchonized是java中广泛意义的锁，通常都会称之为重量锁。自从JDK1.6开始对synchonized进行优化，synchonized在某些状况下也会转变为偏向锁、轻量锁、重量锁，能够认为synchonized关键字是几种锁的封装。

• 用法：
  • 修饰方法，当有线程调用这个方法时，会锁定该方法的实例对象，不容许其余线程进行操做，若是方法是静态的，锁的是该类型的Class对象，示例以下：

    public synchronized void methodName

  • 修饰代码块，当有线程使用代码块时，会锁定代码块，不容许其余线程进行操做，锁的是（）里面的对象，示例以下：

    public void methodName(){
        synchronized (lockObj){
            //logic
        }
    }

    代码中的lockObj为一个对象，被称为监视器（monitor），能够使用this，或者任意Object对象，用于存储锁的相关信息。
• 原理：
         使用javap反编译拥有synchonized代码块的方法，发现synchonized代码块开始和结束(有异常)的地方分别有monitorenter和monitorexit指令，以下图所示：
  
  
  
        当执行到monitorenter时，获取monitor（即代码中的lockObj）的全部权，执行到monitorexit，释放monitor的全部权，synchonized方法原理也相似。
• 底层实现：
        synchonized将锁的信息存在了Java对象头的MarkWord里，32位和64位操做系统Java对象头的结构以下图所示：
  
  
  
        前面提到synchonized关键字包含有几种状态，从无锁状态->偏向锁->轻量锁->重量锁 依次变化，锁只能升级，不能降级，32位虚拟机MarkWord中存储的锁状态信息以下：
  
  
  
        推荐使用openjdk的JOL包来观察MarkWord，一个无锁状态的截图以下（图中01为锁标识位）：
  
  
  
        几种锁的状态升级过程比较复杂，另开一贴具体说明。
• 坑：
  • 使用synchronized修饰代码块时，lock对象须要是全局的对象，若是lockObj在代码块所在方法内进行初始化，那么锁定无效，由于使用的锁信息存储在了不一样的对象中。
  • 使用JOL观察MarkWord时，低位优先打印，所以上面无锁状态的截图中01才是锁标志位。

参考书籍及网址：

• 《Java并发编程的艺术》
• 《深刻理解Java虚拟机》

PS：研究基于MAC+Idea+JDK1.8 64位

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