Java 说一下 synchronized 底层实现原理？

Java 说一下 synchronized 底层实现原理？

synchronized 是 Java 中用于实现同步的关键字，它保证了多个线程对共享资源的互斥访问。底层实现涉及到对象头的 Mark Word 和锁升级过程。

synchronized 可以用于方法上或代码块上，分别对应于方法同步和对象同步。下面分别介绍这两种情况的底层实现原理。

对象同步（代码块同步）

在对象同步的情况下，synchronized 关键字可以修饰代码块，如下：

public class SynchronizedExample {private Object lock = new Object();public void exampleMethod() {synchronized (lock) {// 同步的代码块}}
}

底层实现原理：

1. 进入同步块时，线程首先会尝试获取对象锁。
2. 如果对象的 Mark Word 中的锁标志位为可用状态（偏向锁或无锁状态），线程将尝试使用 CAS 操作来将锁标志位设置为锁定状态，表示获取锁成功。
3. 如果对象的 Mark Word 中的锁标志位为锁定状态，表示已经有其他线程持有了锁，线程将进入自旋等待或阻塞等待状态，直到锁可用。

方法同步

在方法同步的情况下，synchronized 关键字可以修饰整个方法，如下：

public class SynchronizedExample {private Object lock = new Object();public synchronized void exampleMethod() {// 同步的方法}
}

底层实现原理：

1. 进入同步方法时，线程会尝试获取方法所在对象的锁，其实质和对象同步一样。
2. 如果对象的锁标志位为可用状态，线程将尝试使用 CAS 操作将锁标志位设置为锁定状态。
3. 如果对象的锁标志位为锁定状态，表示已经有其他线程持有了锁，线程将进入自旋等待或阻塞等待状态，直到锁可用。

需要注意的是，synchronized 关键字保证了互斥访问，但在锁的竞争激烈的情况下，可能导致性能下降。在 Java 6 以后，JVM 对 synchronized 进行了优化，引入了偏向锁、轻量级锁和重量级锁的概念，以提高同步性能。