简单谈谈synchronized的实现原理

Java中每一个对象都可以作为锁，对于以下情况：
普通同步方法，锁是当前实例对象
静态同步方法，锁是当前类的class对象
同步方法块，锁是括号里面的对象

看看synchronized的代码的代码及字节码文件

synchronized代码.png

字节码.png

从字节码文件可以看出，同步代码块是使用monitorenter和monitorexit指令实现的，而且monitorenter和monitorexit是成对出现的，monitorenter指令插入到同步代码块的开始位置，monitorexit指令插入到同步代码块的结束位置，每一个monitorenter与monitorexit对应就相当于加锁和释放锁。当且一个monitor被持有之后，他将处于锁定状态。线程执行到monitorenter指令时，将会尝试获取对象所对应的monitor所有权，即尝试获取对象的锁。

继续深入了解synchronized之前，先来谈谈Java对象头，Monitor。
在 Hotspot 虚拟机中，对象在内存中的布局可以分为3块区域：对象头、实例数据和对齐填充；
而对象头主要包括两部分数据：Mark Word（标记字段）、Klass Pointer（类型指针）。其中Klass Point是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，Mark Word用于存储对象自身的运行时数据，它是实现轻量级锁和偏向锁的关键，所以下面将重点阐述

Mark Word。 Mark Word用于存储对象自身的运行时数据，如哈希码（HashCode）、GC分代年龄、锁状态标志、线程持有的锁、偏向线程 ID、偏向时间戳等等。Mark Word在不同的锁状态下存储的内容不同，在32位JVM中的存储结构

对象头存储结构.png

说白了，对象头存储的就是锁的状态信息，即锁标志位；

再来说说Monitor
Monitor是一种同步机制，Monitor是内置于任何一个Java对象中的，syncrhoized利用monitor来实现加锁解锁，故syncrhoized又叫做内置锁，monitor的本质是依赖于底层操作系统的Mutex Lock实现。
即对于monitor对象：
1)每个java对象都拥有一个Monitor锁。
2)当一个monitor被持有后，它将处于锁定状态。
其实syncrhoized就是通过monitor实现的，但其实syncrhoized(lock)加锁时，用到的其实只是lock对象内置的monitor而已；一个对象的monitor是唯一的，相当于一个唯一的许可证。拿到许可证的线程才可以执行，执行完后释放对象的monitor才可以被其他线程获取。

总结来说就是，syncrhoized使用了对象内置锁来实现同步，在对象头中保存了锁的标志位（锁的状态），在JVM层面的体现就是monitorenter和monitorexit，从monitorenter进入同步块，从monitorexit离开同步快，释放锁，修改对象的对象头信息，而往更深入一点，monitor的实现依赖于操作系统。