synchronized了解多少？进来回顾一下

拼搏现实的明天。 2024-04-08 10:32 81阅读 0赞

**面试官**：**今天我们来聊聊synchronized吧？**

**候选者**：嗯嗯嗯，没问题![c32041b3fcea43649a0c3f1faacfe796.jpeg][]

**候选者**：synchronized是一种互斥锁，一次只能允许一个线程进入被锁住的代码块

**候选者**：synchronized是Java的一个关键字，它能够将代码块/方法锁起来

**候选者**：如果synchronized修饰的是实例方法，对应的锁则是对象实例

**候选者**：如果synchronized修饰的是静态方法，对应的锁则是当前类的Class实例

**候选者**：如果synchronized修饰的是代码块，对应的锁则是传入synchronized的对象实例

**面试官**：嗯，**要不你来讲讲synchronized的原理呗？**

**候选者**：通过反编译可以发现

**候选者**：当修饰方法时，编译器会生成 ACC\_SYNCHRONIZED 关键字用来标识

**候选者**：当修饰代码块时，会依赖monitorenter和monitorexit指令

**候选者**：但前面已经说了，无论synchronized修饰的是方法还是代码块，对应的锁都是一个实例（对象）

**候选者**：在内存中，对象一般由三部分组成，分别是对象头、对象实际数据和对齐填充

**候选者**：重点在于对象头，对象头又由几部分组成，但我们重点关注对象头Mark Word的信息就好了

**候选者**：Mark Word会记录对象关于锁的信息

**候选者**：又因为每个对象都会有一个与之对应的monitor对象，monitor对象中存储着当前持有锁的线程以及等待锁的线程队列

**候选者**：了解Mark Word和monitor对象是理解 synchronized 原理的前提![b6d198b833de4feea7fd88de5c2d3ae3.jpeg][]

**面试官**：嗯，听说synchronized锁在 JDK 1.6 之后做了很多的优化，这块你了解多少呢？

**候选者**：其实是这样的，在JDK 1.6之前是重量级锁，线程进入同步代码块/方法 时

**候选者**：monitor对象就会把当前进入线程的Id进行存储，设置Mark Word的monitor对象地址，并把阻塞的线程存储到monitor的等待线程队列中

**候选者**：它加锁是依赖底层操作系统的 mutex 相关指令实现，所以会有用户态和内核态之间的切换，性能损耗十分明显

**候选者**：而JDK1.6 以后引入偏向锁和轻量级锁在JVM层面实现加锁的逻辑，不依赖底层操作系统，就没有切换的消耗

**候选者**：所以，Mark Word对锁的状态记录一共有4种：无锁、偏向锁、轻量级锁和重量级锁![fcbbf86f9809435482ef2f0bb7f608b5.jpeg][]

**面试官**：简单来说说偏向锁、轻量级锁和重量级锁吧

**候选者**：嗯，没问题

**候选者**：偏向锁指的就是JVM会认为只有某个线程才会执行同步代码（没有竞争的环境）

**候选者**：所以在Mark Word会直接记录线程ID，只要线程来执行代码了，会比对线程ID是否相等，相等则当前线程能直接获取得到锁，执行同步代码

**候选者**：如果不相等，则用CAS来尝试修改当前的线程ID，如果CAS修改成功，那还是能获取得到锁，执行同步代码

**候选者**：如果CAS失败了，说明有竞争环境，此时会对偏向锁撤销，升级为轻量级锁。

**候选者**：在轻量级锁状态下，当前线程会在栈帧下创建Lock Record，LockRecord 会把Mark Word的信息拷贝进去，且有个Owner指针指向加锁的对象

**候选者**：线程执行到同步代码时，则用CAS试图将Mark Word的指向到线程栈帧的Lock Record，假设CAS修改成功，则获取得到轻量级锁

**候选者**：假设修改失败，则自旋（重试），自旋一定次数后，则升级为重量级锁

**候选者**：简单总结一下

**候选者**：synchronized锁原来只有重量级锁，依赖操作系统的mutex指令，需要用户态和内核态切换，性能损耗十分明显

**候选者**：重量级锁用到monitor对象，而偏向锁则在Mark Word记录线程ID进行比对，轻量级锁则是拷贝Mark Word到Lock Record，用CAS+自旋的方式获取。![1ea73211629240aaa795f2eee4b832de.jpeg][]

**候选者**：引入了偏向锁和轻量级锁，就是为了在不同的使用场景使用不同的锁，进而提高效率。锁只有升级，没有降级

**候选者**：1）只有一个线程进入临界区，偏向锁

**候选者**：2）多个线程交替进入临界区，轻量级锁

**候选者**：3）多线程同时进入临界区，重量级锁

**面试官**：OK，明白了。

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