synchronized的底层是使用操作系统的mutex lock实现的
  内存可见性:同步块的可见性是由“如果对一个变量执行lock操作,将会清空工作内存中此变量的值,在执行引擎使用这个变量前需要重新执行load或assign操作初始化变量的值”、“对一个变量执行unlock操作之前,必须先把此变量同步回主内存中(执行store和write操作)”这两条规则获得的。
  操作原子性:持有同一个锁的两个同步块只能串行地进入

锁的内存语义

  • 当线程释放锁时,JMM会把该线程对应的本地内存中的共享变量刷新到主内存中
  • 当线程获取锁时,JMM会把线程对应的本地内存置为无效。从而使得监视器保护的临界区代码必须从主内存中读取共享变量

锁释放和锁获取的内存语义

  • 线程A释放一个锁,实质上是线程A向接下来将要获取这个锁的某个线程发出了(线程A对共享变量所做修改的)消息。
  • 线程B获取一个锁,实质上是线程B接收了之前某个线程发出的(在释放这个锁之前对共享变量所做修改的)消息。
  • 线程A释放锁,随后线程B获取这个锁,这个过程实质上是线程A通过主内存向线程B发送消息

synchronized锁

  synchronized锁的是对象的头。

  JVM基于进入和退出Monitor对象来实现方法同步和代码块同步。代码块同步是使用monitorenter和monitorexit指令实现的,monitorenter指令是在编译后插入到同步代码块的开始位置,而monitorexit是插入到方法结束处和异常处。任何对象都有一个monitor与之关联,当且一个monitor被持有后,它将处于锁定状态。

  根据虚拟机规范的要求,在执行monitorenter指令时,首先要去尝试获取对象的锁,如果这个对象没被锁定,或者当前线程已经有用了那个对象的锁,把锁的计数器加1;相应地,在执行monitorexit指令时会将锁计数器减1,当计数器被减到0时,锁就释放了。如果获取对象锁失败了,那当前线程就要阻塞等待,直到对象锁被另一个线程释放

Mutex Lock

  监视器锁(Monitor)本质是依赖于底层的操作系统的Mutex Lock(互斥锁)来实现的。每个对象都对应一个可称为“互斥锁”的标记,这个标记用来保证在任一时刻,只能有一个线程访问该对象。

  互斥锁:用于保护临界区,确保同一时间只有一个线程访问数据。对共享资源的访问,先对互斥量进行加锁,如果互斥量已经上锁,调用线程会阻塞,直到互斥量被解锁。在完成了对共享资源的访问后,要对互斥量进行解锁。

synchronized的使用场景

分类具体分类被锁的对象伪代码
方法实例方法类的实例对象