Synchronized 关键字

Java中的每一个对象都可以作为锁，具体表现为以下3种形式：

对于普通同步方法，锁是当前实例对象对于静态同步方法，锁是当前类的Class对象对于同步代码块，锁是Synchronized括号里配置的对象

synchronized作用于四种类型：

实例方法静态方法实例方法中的同步块静态方法中的同步块

一、同步方法

实例同步方法 public synchronized void add(int value){ this.count += value; }

Java实例方法同步是同步在拥有该方法的对象上。这样，每个实例其方法同步都同步在不同的对象上，即该方法所属的实例。只有一个线程能够在实例方法同步块中运行。如果有多个实例存在，那么一个线程一次可以在一个实例同步块中执行操作。一个实例一个线程。

静态同步方法 public static synchronized void add(int value){ count += value; }

静态方法的同步是指同步在该方法所在的类对象上。因为在Java虚拟机中一个类只能对应一个类对象，所以同时只允许一个线程执行同一个类中的静态同步方法。

二、同步代码块

synchronized(object){ } 实例方法中的同步代码块 public void add(int value){ synchronized(this){ this.count += value; } }

在上例中，使用了“this”，即为调用add方法的实例本身。在同步构造器中用括号括起来的对象叫做监视器对象。上述代码使用监视器对象同步，同步实例方法使用调用方法本身的实例作为监视器对象。

在Spring的AbstractApplicationContext中：

/** Synchronization monitor for the "refresh" and "destroy" */ private final Object startupShutdownMonitor = new Object(); @Override public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException { synchronized (this.startupShutdownMonitor) { // Prepare this context for refreshing. prepareRefresh(); // Tell the subclass to refresh the internal bean factory. ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory(); // Prepare the bean factory for use in this context. prepareBeanFactory(beanFactory); //...... } } @Override public void registerShutdownHook() { if (this.shutdownHook == null) { // No shutdown hook registered yet. this.shutdownHook = new Thread() { @Override public void run() { synchronized (startupShutdownMonitor) { doClose(); } } }; Runtime.getRuntime().addShutdownHook(this.shutdownHook); } } @Override public void destroy() { close(); } @Override public void close() { synchronized (this.startupShutdownMonitor) { doClose(); // If we registered a JVM shutdown hook, we don't need it anymore now: // We've already explicitly closed the context. if (this.shutdownHook != null) { try { Runtime.getRuntime().removeShutdownHook(this.shutdownHook); } catch (IllegalStateException ex) { // ignore - VM is already shutting down } } } } 静态方法中的同步代码块 public class MyClass { public static synchronized void log1(String msg1, String msg2){ log.writeln(msg1); log.writeln(msg2); } public static void log2(String msg1, String msg2){ synchronized(MyClass.class){ log.writeln(msg1); log.writeln(msg2); } } }

这两个方法不允许同时被线程访问。

如果第二个同步块不是同步在MyClass.class这个对象上。那么这两个方法可以同时被线程访问。

关于 synchronized(this) synchronized(this){ }

对于synchronized(this)有如下理解：

当两个并发线程访问同一个对象 object 中 synchronized(this) 代码块时，只能有一个线程得到执行。 当一个线程访问此同步代码块，另一个线程仍然可以访问非同步代码块。 当一个线程访问某个同步代码块时，其他线程对object中其他同步代码块的访问也将被阻塞。

三、实现原理

从JVM规范中可以看到 Synchroinzed 在JVM里的实现原理，JVM 基于进入和退出 Monitor 对象来实现方法同步和代码块同步，但两者实现细节不一样。代码块的同步是使用 monitorenter 和 monitorexit 指令实现的。

monitorenter 指令时在编译后插入到同步代码块的开始位置，monitorexit 则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。线程执行到monitorenter指令时，将会尝试获取对象所对应的 monitor 的所有权，即尝试获取对象的锁。

Java对象头

synchronized 用的锁是存在Java对象头里的。对象头中的 Mark Word 里默认存储对象的 HashCode、分代年龄和锁标记位。

Java 的线程是映射到操作系统的原生线程之上的，如果要阻塞或唤醒一个线程，都需要操作系统来帮忙完成，这就需要从用户态转换到核心态中，因此状态转换需要耗费很多的处理器时间。所以synchronized是Java语言中一个重量级的操作，有经验的程序员都会在确实有必要的情况下才使用这种操作。而虚拟机本身也会进行一些优化。

锁的升级与对比

Java SE 1.6为了减少获得锁和释放锁带来的性能消耗，引入了“偏向锁”和“轻量级锁”，1.6中锁一共四种状态，级别由低到高依次是：无锁状态、偏向锁状态、轻量级锁状态和重量级锁状态，这几个状态会随着竞争情况逐渐升级，但不能降级。