Java 同步机制：synchronized 解析

Java 同步机制之 synchronized 解析 synchronized 是 Java 中最基本的同步手段，它通过在同步块的前后分别生成 monitorenter 和 monitorexit 字节码指令来实现同步。下面我们来详细解读 synchronized 的特性、实现原理、使用方式等方面的知识点。 **synchronized 的特性** 1. **可重入**：synchronized 是可重入的锁，这意味着同一个线程可以多次获取同一个锁，而不会出现死锁。 2. **非公平锁**：synchronized 不是公平锁，意味着线程获取锁的顺序不一定是按照它们的到达顺序。 3. **阻塞式锁**：synchronized 是阻塞式锁，意味着如果一个线程试图获取锁，但锁已经被其他线程占用，那么该线程将被阻塞直到锁被释放。 **synchronized 的实现原理** synchronized 的实现原理基于 Java 内存模型中的 lock 和 unlock 指令。lock 指令将主内存中的变量标识为一条线程独占状态，而 unlock 指令将锁定的变量释放出来。然而，这两个指令并没有直接提供给用户使用，而是提供了两个更高层次的指令 monitorenter 和 monitorexit 来隐式地使用 lock 和 unlock 指令。 monitorenter 指令在执行时，首先尝试获取对象的锁，如果对象没有被锁定，或者当前线程已经拥有了对象的锁，就把锁的计数器加 1。相应地，在执行 monitorexit 指令时，会把计数器减 1，当计数器减小为 0 时，锁就释放了。 **synchronized 的五种使用方式** 1. **同步方法**：使用 synchronized 修饰方法，可以锁定当前对象。 2. **同步块**：使用 synchronized 语句，可以锁定指定的对象。 3. **静态同步方法**：使用 synchronized 修饰静态方法，可以锁定当前类的 Class 对象。 4. **静态同步块**：使用 synchronized 语句，可以锁定当前类的 Class 对象。 5. **同步对象**：使用 synchronized 语句，可以锁定指定的对象。 **synchronized 的优化** synchronized 的优化可以通过使用锁分离、锁粗化、锁消除等技术来实现。锁分离是指将一个锁分离成多个锁，以提高并发度。锁粗化是指将多个锁合并成一个锁，以减少锁的开销。锁消除是指在编译期或运行期消除不必要的锁，以提高性能。 **结论** synchronized 是 Java 中最基本的同步手段，它通过使用 monitorenter 和 monitorexit 字节码指令来实现同步。了解 synchronized 的特性、实现原理和使用方式是非常重要的，这可以帮助开发者更好地使用 synchronized 来编写高效、可靠的多线程程序。