java synchronized
一.Synchronized使用方法
1.同步静态方法
private static synchronized t1(){
}
2.同步方法
private synchronized t2(){
}
3.同步代码块
synchronized(object){
}
4.线程同步
synchronized(object){
object.wait();//等待，保证当前线程已经获取了该对象的锁，否则调用wait会报异常;调用该方法，会强制升级到重量级锁，因为wait方法需要ObjectMonitor对象
object.notify();//通知，保证当前线程已经获取了该对象的锁，否则调用wait会报异常，会强制升级到重量级锁，因为wait方法需要ObjectMonitor对象
}
二.synchronized锁机制
i. 相关数据结构
synchronized锁机制需要java对象参与，也需要对象对应的ObjectMonitor参与。
当锁升级到重锁时，就要生成一个ObjectMonitor对象来实现重锁；偏向锁和轻量级锁时，不需要生成对象对应的ObjectMonitor对象。
先看看java对象结构
java对象由如下几部分组成：
1. 对象头：Mark word和klasspointer两部分组成；如果是数组，还包括数组长度
2. 实例属性
3. 对齐填充
如下图所示：
注意：图中 Class Pointer 应该是“klass pointer”，应该是类的元数据，不是其在堆中的Class对象
其中Mark Word 对象示意图：
ii.获取锁的过程如下：
1.如果当前对象没有生成过hashCode,那可以申请偏向锁（注意：如果对象计算过hashCode，会缓存到MarkWord中，后续申请锁的话，无法申请偏向锁；因为偏向锁机制没有保存原来的MarkWord值，如果还让申请偏向锁会导致hashCode丢失，如果重新计算hashCode 可能会导致和上次计算的hashCode不一样了(有的对象的hashCode计算函数就是生成一个随机数)，这违反了java对象生成之后hashCode不会改变这个原则），否则只能申请轻量级锁。
hashCode和偏向锁不能共存：
当一个对象已经计算过identity hash code，它就无法进入偏向锁状态；
当一个对象当前正处于偏向锁状态，并且需要计算其identity hash code的话，则它的偏向锁会被撤销，并且锁会膨胀为轻量级锁或者重量锁；
2.在栈中构建lock recode，把lock recode中的 object属性设置为当前对象地址，设置当前线程id到markword中，同时设置偏向锁标志为1，(注意，偏向锁没有改变MarkWord中的“分代年龄”字段)
3.如果申请锁时，已经被其他线程申请了偏向锁了,会导致锁升级
3.1 暂停所有线程，如果持锁线程还在使用锁（说明线程同时竞争锁），直接升级到重量级锁（跳到步骤4）；如果持锁线程不用锁了，跳到3.2
3.2 撤销偏向锁，把MarkWord设置为无锁状态
3.3 为设置轻量级锁，先保存当前MarkWord到 lock recode中
3.4 设置当前lock recode地址到MarkWord中，设置锁标志为0，完成轻量级锁设置
3.5 唤醒所有线程，当前线程通过cas获取轻量级锁
3.6 如果当前线程获取失败，升级到重量级锁
4.锁升级到重量级锁
4.1 暂停所有线程
4.2 新建一个ObjectMonitor对象，把该对象地址保存到MarkWord中，修改锁标志为2
4.3 当前线程通过cas自旋获取锁，如果自旋一段时间还未获得锁，进入睡眠
4.4 当前线程进入ObjectMonitor对象的等待队列，并进入睡眠状态，等待唤醒
4.5 持锁线程进入ObjectMonitor对象的执行队列，执行完临界区代码之后，会发现自己持有的锁，已经变成重量级锁了，会在退出临界区之前，唤醒其他等锁的线程
iii.原理图
该图只是示意图，好像逻辑不大对
三.底层原理
synchronized底层调用c++代码，实际使用操作系统的mutex(互斥量)来实现锁机制和操作系统的condition(条件变量)来实现同步机制(就是等待wait,通知nodify)
四.锁可以降级
网上说锁不可以降级，是不对的；可以降级
降级的目的和过程：
因为BasicLocking的实现优先于重量级锁的使用，JVM会尝试在SWT的停顿中对处于“空闲(idle)”状态的重量级锁进行降级(deflate)。这个降级过程是如何实现的呢？我们知道在STW时，所有的Java线程都会暂停在“安全点(SafePoint)”，此时VMThread通过对所有Monitor的遍历，或者通过对所有依赖于MonitorInUseLists值的当前正在“使用”中的Monitor子序列进行遍历，从而得到哪些未被使用的“Monitor”作为降级对象。
可以降级的Monitor对象：
重量级锁的降级发生于STW阶段，降级对象就是那些仅仅能被VMThread访问而没有其他JavaThread访问的Monitor对象，删除这些Monitor对象，把对应对象的对象头的Mark恢复到重量级锁之前的状态。
相关代码在：ObjectSynchronizer::deflate_idle_monitors()
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