由浅入深，逐步了解 Java 并发编程中的 Synchronized！

内容导读

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内容图文

synchronized 作用

synchronized 关键字是 Java 并发编程中线程同步的常用手段之一。

1.1 作用：

• 确保线程互斥的访问同步代，锁自动释放，多个线程操作同个代码块或函数必须排队获得锁，

• 保证共享变量的修改能够及时可见，获得锁的线程操作完毕后会将所数据刷新到共享内存区；

• 不解决重排序，但保证有序性。

1.2 用法：

• 修饰实例方法

  synchronized 关键词作用在方法的前面，用来锁定方法，其实默认锁定的是 this 对象。

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  修饰静态方法synchronized 还是修饰在方法上，不过修饰的是静态方法，等价于锁定的是 Class 对象。

   

   

  

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  修饰代码块

  用法是在函数体内部对于要修改的参数区间用 synchronized 来修饰，相比与锁定函数这个范围更小，可以指定锁定什么对象。

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  总结：

  1. synchronized 修饰的实例方法，多线程并发访问时，只能有一个线程进入，获得对象内置锁，其他线程阻塞等待，但在此期间线程仍然可以访问其他方法。
  2. synchronized 修饰的静态方法，多线程并发访问时，只能有一个线程进入，获得类锁，其他线程阻塞等待，但在此期间线程仍然可以访问其他方法。
  3. synchronized 修饰的代码块，多线程并发访问时，只能有一个线程进入，根据括号中的对象或者是类，获得相应的对象内置锁或者是类锁
  4. 每个类都有一个类锁，类的每个对象也有一个内置锁，它们是互不干扰的，也就是说一个线程可以同时获得类锁和该类实例化对象的内置锁，当线程访问非 synchronzied 修饰的方法时，并不需要获得锁，因此不会产生阻塞。

                                                               管程

      

     管程(英语：Monitors，也称为监视器) 在操作系统中是很重要的概念，管程其实指的是管理共享变量以及管理共享变量的操作过程。有点扮演中介的意思，管程管理一堆对象，多个线程同一时候只能有一个线程来访问这些东西。

     管程可以看做一个软件模块，它是将共享的变量和对于这些共享变量的操作封装起来，形成一个具有一定接口的功能模块，进程可以调用管程来实现进程级别的并发控制。进程只能互斥地使用管程，即当一个进程使用管程时，另一个进程必须等待。当一个进程使用完管程后，它必须释放管程并唤醒等待管程的某一个进程。管程解决互斥问题相对简单，需要把共享变量以及共享变量的操作都封装在一个类中。
  5.                                                                                            

      

      

     当线程 A 和线程 B 需要获取共享变量 count 时，就需要调用 get 和 set 方法，而 get 和 set 方法则保证互斥性，保证每次只能有一个线程访问。

     生活中举例管程，比如链家店长分配给每个中介管理一部分二手房源，多个客户通过中介进行房屋买卖。

     • 中介就是管程。

     • 多个二手房源被一个中介管理中，就是一个管程管理着多个系统资源。

     • 多个客户就相当于多个线程。

                                          Synchronzied 的底层原理

        

       对象头解析

       我们知道在 Java 的 JVM 内存区域中一个对象在堆区创建，创建后的对象由对象头、实例变量、填充数据三部分组成。这三部分功能如下：

       1. 填充数据：由于虚拟机要求对象起始地址必须是 8 字节的整数倍。填充数据不是必须存在的，仅仅是为了字节对齐。

       2. 实例变量：存放类的属性数据信息，包括父类的属性信息，这部分内存按 4 字节对齐。

       3. 对象头：主要包括两部分 Klass Point 跟 Mark Word。

       4. 

           

           Klass Point (类型指针)：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 (标记字段)：这一部分用于储存对象自身的运行时的数据，如哈希码、GC 分代年龄、锁状态标志、锁指针等。这部分数据在 32 bit 和 64 bit 的虚拟机中大小分别为 32 bit 和 64 bit，考虑到虚拟机的空间效率，Mark Word 被设计成一个非固定的数据结构，以便在极小的空间中存储尽量多的信息，它会根据对象的状态复用自己的存储空间(跟 ConcurrentHashMap 里的标志位类似)，详细情况如下图：

       5. 

           

           

内容总结

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