Java并发编程： Synchronized--值得学习

╰半夏微凉° 2024-03-26 00:03 35阅读 0赞

## 目录及前言 ##

synchronized 是我们Java程序员在日常开发中常用的同步工具，但是很多人却对它的用法和实现原理一知半解。

>  *  怎么合理的运用synchronized ？
>  *  什么场景运用 synchronized ？
>  *  synchronized怎么用？

## 一. synchronized 的原理 ##

同样 synchronized 保证了 **【原子性、有序性、可见性】**

### 1.1 对象的构成 ###

要想了解 synchronized 的原理，首先我们要了解下，对象的构成，因为 synchronized 作用的目标就是在对象上。

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Java对象在JVM内存中由三块区域组成：对象头、实例数据和对齐填充。

对象头又包含：**Mark Word（标记字段）、Class Pointer（类型指针）** 、**数组长度**【如果是数组】

>  *  **实例数据**：是对象真正存储的有效信息，也既是我们在程序代码里面所定义的各种类型的字段内容，无论是从父类继承下来的，还是在子类中定义的都需要记录下来。 这部分的存储顺序会受到虚拟机分配策略参数FieldsAllocationStyle和字段在Java源码中定义顺序的影响。HotSpot虚拟机 默认的分配策略为longs/doubles、ints、shorts/chars、bytes/booleans、oops（Ordinary Object Pointers），从分配策略中可以看出，相同宽度的字段总是被分配到一起。在满足这个前提条件的情况下，在父类中定义的变量会出现在子类之前。如果 CompactFields参数值为true（默认为true），那子类之中较窄的变量也可能会插入到父类变量的空隙之中。
>  *  **对齐填充**没有特殊含义，由于虚拟机要求 **对象起始地址必须是8字节的整数倍**，作用仅是字节对齐。
>  *  **Class Pointer**是对象指向它的类元数据的指针，虚拟机通过这个指针来确定这个对象是哪个类的实例。

### 1.1 对象监视器 ###

JVM 是通过进入、退出 对象监视器(Monitor) 来实现对方法、同步块的同步的，而对象监视器的本质依赖于底层操作系统的 互斥锁(Mutex Lock) 实现。 具体实现是在编译之后在同步方法调用前加入一个monitor.enter指令，在退出方法和异常处插入monitor.exit的指令。 对于没有获取到锁的线程将会阻塞到方法入口处，直到获取锁的线程monitor.exit之后才能尝试继续获取锁。

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可以看到在同步块的入口和出口分别有monitorenter和monitorexit指令。当执行monitorenter指令时，线程试图获取锁也就是获取monitor（monitor对象存在于每个Java对象的对象头中，synchronized锁便是通过这种方式获取锁的，也是为什么Java中任意对象可以作为锁的原因）的持有权。当计数器为0则可以成功获取，获取后将锁计数器设为1也就是加1。相应的在执行monitorexit指令后，将锁计数器设为0，表明锁被释放。如果获取对象锁失败，那当前线程就要阻塞等待，直到锁被另外一个线程释放为止。 在synchronized修饰方法时是添加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。

### 1.3 特点： ###

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