问 题 一 ： Synchronized 用 过 吗 ， 其 原 理 是 什 么 ？
这 是 一 道 Java 面 试 中 几 乎 百 分 百 会 问 到 的 问 题 ， 因 为 没 有 任 何 写 过 并
发 程 序 的 开 发 者 会 没 听 说 或 者 没 接 触 过 Synchronized。
Synchronized 是 由 JVM 实 现 的 一 种 实 现 互 斥 同 步 的 一 种 方 式 ， 如 果
你 查 看 被 Synchronized 修 饰 过 的 程 序 块 编 译 后 的 字 节 码 ，会 发 现 ， 被
Synchronized 修 饰 过 的 程 序 块 ， 在 编 译 前 后 被 编 译 器 生 成
了 monitorenter 和 monitorexit 两 个 字 节 码 指 令 。
这 两 个 指 令 是 什 么 意 思 呢 ？
在 虚 拟 机 执 行 到 monitorenter 指 令 时 ， 首 先 要 尝 试 获 取 对 象 的 锁 ：
如 果 这 个 对 象 没 有 锁 定 ，或 者 当 前 线 程 已 经 拥 有 了 这 个 对 象 的 锁 ，把 锁 的
计 数 器 +1；当 执 行 monitorexit 指 令 时 将 锁 计 数 器 -1；当 计 数 器 为 0
时 ， 锁 就 被 释 放 了 。
如 果 获 取 对 象 失 败 了 ，那 当 前 线 程 就 要 阻 塞 等 待 ，直 到 对 象 锁 被 另 外 一 个
线 程 释 放 为 止 。
Java 中 Synchronize 通 过 在 对 象 头 设 置 标 记 ，达 到 了 获 取 锁 和 释 放 锁
的 目 的 。
问 题 二 ：你 刚 才 提 到 获 取 对 象 的 锁 ，这 个“ 锁 ”到 底 是 什 么 ？ 如 何 确 定 对 象 的 锁 ？
“ 锁 ” 的 本 质 其 实 是 monitorenter 和 monitorexit 字 节 码 指 令 的 一 个
Reference 类 型 的 参 数 ， 即 要 锁 定 和 解 锁 的 对 象 。 我 们 知 道 ， 使 用
Synchronized 可 以 修 饰 不 同 的 对 象 ，因 此 ，对 应 的 对 象 锁 可 以 这 么 确 定 。
1. 如 果 Synchronized 明 确 指 定 了 锁 对 象 ，比 如 Synchronized（ 变 量 名 ）、
Synchronized(this) 等 ， 说 明 加 解 锁 对 象 为 该 对 象 。
2. 如 果 没 有 明 确 指 定 ：
若 Synchronized 修 饰 的 方 法 为 非 静 态 方 法 ，表 示 此 方 法 对 应 的 对 象 为 锁
对 象 ；
若 Synchronized 修 饰 的 方 法 为 静 态 方 法 ，则 表 示 此 方 法 对 应 的 类 对 象 为
锁 对 象 。
注 意 ， 当 一 个 对 象 被 锁 住 时 ， 对 象 里 面 所 有 用 Synchronized 修 饰 的 方
法 都 将 产 生 堵 塞 ，而 对 象 里 非 Synchronized 修 饰 的 方 法 可 正 常 被 调 用 ，
不 受 锁 影 响 。
问 题 三 ： 什 么 是 可 重 入 性 ， 为 什 么 说 Synchronized 是 可 重 入 锁 ？
可 重 入 性 是 锁 的 一 个 基 本 要 求 ， 是 为 了 解 决 自 己 锁 死 自 己 的 情 况 。
比 如 下 面 的 伪 代 码 ， 一 个 类 中 的 同 步 方 法 调 用 另 一 个 同 步 方 法 ， 假 如
Synchronized 不 支 持 重 入 ， 进 入 method2 方 法 时 当 前 线 程 获 得 锁 ，
method2 方 法 里 面 执 行 method1 时 当 前 线 程 又 要 去 尝 试 获 取 锁 ， 这
时 如 果 不 支 持 重 入 ， 它 就 要 等 释 放 ， 把 自 己 阻 塞 ， 导 致 自 己 锁 死 自 己 。对Synchronized 来 说 ， 可 重 入 性 是 显 而 易 见 的 ， 刚 才 提 到 ， 在 执
行 monitorenter 指 令 时 ，如 果 这 个 对 象 没 有 锁 定 ，或 者 当 前 线 程 已 经 拥
有 了 这 个 对 象 的 锁（ 而 不 是 已 拥 有 了 锁 则 不 能 继 续 获 取 ），就 把 锁 的 计 数
器 +1， 其 实 本 质 上 就 通 过 这 种 方 式 实 现 了 可 重 入 性 。
问 题 四 ： JVM 对 Java 的 原 生 锁 做 了 哪 些 优 化 ？
在 Java 6 之 前 ， Monitor 的 实 现 完 全 依 赖 底 层 操 作 系 统 的 互 斥 锁 来 实
现 ， 也 就 是 我 们 刚 才 在 问 题 二 中 所 阐 述 的 获 取 /释 放 锁 的 逻 辑 。
由 于 Java 层 面 的 线 程 与 操 作 系 统 的 原 生 线 程 有 映 射 关 系 ， 如 果 要 将 一
个 线 程 进 行 阻 塞 或 唤 起 都 需 要 操 作 系 统 的 协 助 ，这 就 需 要 从 用 户 态 切 换 到
内 核 态 来 执 行 ，这 种 切 换 代 价 十 分 昂 贵 ，很 耗 处 理 器 时 间 ，现 代 JDK 中
做 了 大 量 的 优 化 。
一 种 优 化 是 使 用 自 旋 锁 ，即 在 把 线 程 进 行 阻 塞 操 作 之 前 先 让 线 程 自 旋 等 待
一 段 时 间 ，可 能 在 等 待 期 间 其 他 线 程 已 经 解 锁 ，这 时 就 无 需 再 让 线 程 执 行
阻 塞 操 作 ， 避 免 了 用 户 态 到 内 核 态 的 切 换 。
现 代 JDK 中 还 提 供 了 三 种 不 同 的 Monitor 实 现 ，也 就 是 三 种 不 同 的 锁 ：
偏 向 锁 （ Biased Locking）
轻 量 级 锁
重 量 级 锁
这 三 种 锁 使 得 JDK 得 以 优 化 Synchronized 的 运 行 ，当 JVM 检 测 到
不 同 的 竞 争 状 况 时 ，会 自 动 切 换 到 适 合 的 锁 实 现 ，这 就 是 锁 的 升 级 、降 级 。
当 没 有 竞 争 出 现 时 ， 默 认 会 使 用 偏 向 锁 。
JVM 会 利 用 CAS 操 作 ，在 对 象 头 上 的 Mark Word 部 分 设 置 线 程 ID，
以 表 示 这 个 对 象 偏 向 于 当 前 线 程 ，所 以 并 不 涉 及 真 正 的 互 斥 锁 ，因 为 在 很
多 应 用 场 景 中 ，大 部 分 对 象 生 命 周 期 中 最 多 会 被 一 个 线 程 锁 定 ，使 用 偏 斜
锁 可 以 降 低 无 竞 争 开 销 。
如 果 有 另 一 线 程 试 图 锁 定 某 个 被 偏 斜 过 的 对 象 ， JVM 就 撤 销 偏 斜 锁 ， 切
换 到 轻 量 级 锁 实 现 。
轻 量 级 锁 依 赖 CAS 操 作 Mark Word 来 试 图 获 取 锁 ， 如 果 重 试 成 功 ，
就 使 用 普 通 的 轻 量 级 锁 ； 否 则 ， 进 一 步 升 级 为 重 量 级 锁 。
问 题 五 ： 为 什 么 说 Synchronized 是 非 公 平 锁 ？
非 公 平 主 要 表 现 在 获 取 锁 的 行 为 上 ，并 非 是 按 照 申 请 锁 的 时 间 前 后 给 等 待
线 程 分 配 锁 的 ，每 当 锁 被 释 放 后 ，任 何 一 个 线 程 都 有 机 会 竞 争 到 锁 ，这 样
做 的 目 的 是 为 了 提 高 执 行 性 能 ， 缺 点 是 可 能 会 产 生 线 程 饥 饿 现 象 。