理解synchronized

1、概念

  • synchronized 是 Java 中的关键字,是利用锁的机制来实现同步的
  • 对象锁&类锁

在 Java 中,每个对象都会有一个 monitor 对象,这个对象其实就是 Java 对象的锁,通常会被称为“内置锁”或“对象锁”。类的对象可以有多个,所以每个对象有其独立的对象锁,互不干扰。
在 Java 中,针对每个类也有一个锁,可以称为“类锁”,类锁实际上是通过对象锁实现的,即类的 Class 对象锁。每个类只有一个 Class 对象,所以每个类只有一个类锁。

  • 锁两个特性

互斥性:即在同一时间只允许一个线程持有某个对象锁,通过这种特性来实现多线程中的协调机制,这样在同一时间只有一个线程对需同步的代码块(复合操作)进行访问。互斥性我们也往往称为操作的原子性。
可见性:必须确保在锁被释放之前,对共享变量所做的修改,对于随后获得该锁的另一个线程是可见的(即在获得锁时应获得最新共享变量的值),否则另一个线程可能是在本地缓存的某个副本上继续操作从而引起不一致。

2、原理

Synchronized是通过对象内部的一个叫做监视器锁(monitor)来实现的。但是监视器锁本质又是依赖于底层的操作系统的互斥锁(Mutex Lock)来实现的。而操作系统实现线程之间的切换这就需要从用户态转换到核心态,这个成本非常高,状态之间的转换需要相对比较长的时间,这就是为什么Synchronized效率低的原因。这种依赖于操作系统互斥锁(Mutex Lock)所实现的锁我们称之为“重量级锁”。

2.1 monitor锁定过程

当monitor被占用时就会处于锁定状态,线程执行monitorenter指令时尝试获取monitor的所有权,过程如下:
a、如果monitor的进入数为0,则该线程进入monitor,然后将进入数设置为1,该线程即为monitor的所有者。
b、如果线程已经占有该monitor,只是重新进入,则进入monitor的进入数加1.
c、如果其他线程已经占用了monitor,则该线程进入阻塞状态,直到monitor的进入数为0,再重新尝试获取monitor的所有权。

3、应用

3.1 synchronized 应用形式

image.png

你可能感兴趣的:(理解synchronized)