修饰实例方法
修饰静态方法
修饰代码块
1、修饰实例方法 (锁当前对象实例)
给当前对象实例加锁,进入同步代码前要获得 当前对象实例的锁 。
synchronized void method() {//业务代码
}
2、修饰静态方法 (锁当前类)
给当前类加锁,会作用于类的所有对象实例 ,进入同步代码前要获得 当前 class 的锁。
这是因为静态成员不属于任何一个实例对象,归整个类所有,不依赖于类的特定实例,被类的所有实例共享。
synchronized static void method() {//业务代码
}
静态 synchronized 方法和非静态 synchronized 方法之间的调用互斥么?不互斥!如果一个线程 A 调用一个实例对象的非静态 synchronized
方法,而线程 B 需要调用这个实例对象所属类的静态 synchronized 方法,是允许的,不会发生互斥现象,因为访问静态 synchronized 方法占用
的锁是当前类的锁,而访问非静态 synchronized 方法占用的锁是当前实例对象锁。
3、修饰代码块 (锁指定对象/类)
对括号里指定的对象/类加锁:
synchronized() {//业务代码
}
总结:
synchronized 关键字底层原理属于 JVM 层面。
public class TestA {public void method() {synchronized (this) {System.out.println("synchronized 代码块");}}
}
翻译成字节码:
public method()VTRYCATCHBLOCK L0 L1 L2 nullTRYCATCHBLOCK L2 L3 L2 nullL4LINENUMBER 5 L4ALOAD 0DUPASTORE 1MONITORENTER L0LINENUMBER 6 L0GETSTATIC java/lang/System.out : Ljava/io/PrintStream;LDC "synchronized \u4ee3\u7801\u5757"INVOKEVIRTUAL java/io/PrintStream.println (Ljava/lang/String;)VL5LINENUMBER 7 L5ALOAD 1MONITOREXITL1GOTO L6L2FRAME FULL [com/lzl/algorithm/test12/TestA java/lang/Object] [java/lang/Throwable]ASTORE 2ALOAD 1MONITOREXITL3ALOAD 2ATHROWL6LINENUMBER 8 L6FRAME CHOP 1RETURNL7LOCALVARIABLE this Lcom/lzl/algorithm/test12/TestA; L4 L7 0MAXSTACK = 2MAXLOCALS = 3
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。
对象锁的的拥有者线程才可以执行 monitorexit 指令来释放锁。在执行 monitorexit 指令后,将锁计数器设为 0,表明锁被释放,其他线程可以尝试获取锁。
如果获取对象锁失败,那当前线程就要阻塞等待,直到锁被拥有锁的线程释放为止。
public class TestA {public synchronized void method() {System.out.println("synchronized 方法");}
}
翻译成字节码:
通过 JDK 自带的 javap 命令查看 TestA 类的相关字节码信息:首先切换到类的对应目录执行 javac TestA.java 命令生成编译后的 .class 文件,然后执行javap -c -s -v -l TestA.class。
public synchronized void method();descriptor: ()Vflags: ACC_PUBLIC, ACC_SYNCHRONIZEDCode:stack=2, locals=1, args_size=10: getstatic #2 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;3: ldc #3 // String synchronized 鏂规硶5: invokevirtual #4 // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V8: returnLineNumberTable:line 5: 0line 6: 8
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。
如果是实例方法,JVM 会尝试获取实例对象的锁。如果是静态方法,JVM 会尝试获取当前 class 的锁。
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。
如果想要详细了解这个问题,可以参考我的另一篇文章——
JDK1.6 对锁的实现引入了大量的优化,如偏向锁、轻量级锁、自旋锁、适应性自旋锁、锁消除、锁粗化等技术来减少锁操作的开销。
锁主要存在四种状态,依次是:无锁状态、偏向锁状态、轻量级锁状态、重量级锁状态,他们会随着竞争的激烈而逐渐升级。注意锁可以升级不可降级,这种策略是为了提高获得锁和释放锁的效率。
如果想要详细了解这个问题,可以参考我的另一篇文章——Java锁机制详解。
这几种优化的详细信息可以查看这篇文章——Java6 及以上版本对 synchronized 的优化。。
如果想要详细了解这个问题,可以参考我的另一篇文章——JVM面试题详解系列——Java 对象的创建过程。
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