synchronized关键字

关键字synchronized可以修饰方法或者以同步块的形式来进行使用，它主要确保多个线程在同一个时刻，只能有一个线程处于方法或者同步块中，它保证了线程对变量访问的可见性和排他性。

 

锁的对象是什么

对不熟悉多线程原理的人来说，很容易误解 synchronized 关键字：它通常加在所有的静态成员函数和非静态成员函数的前面，表面 看好像是“函数之间的互斥”，其实不是。synchronized关键字其实 是“给某个对象加了把锁”，这个锁究竟加在了什么对象上面？如下 面的代码所示，给函数f1（）、f2（）加上synchronized关键字。

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class A {     public synchronized void f1() {         log.info("f11");     }     public static synchronized void f2() {         log.info("f2");     } }

等价于如下代码：

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class A {     public void f1() {         synchronized (this) {             log.info("f1");         }     }     public static void f2() {         synchronized (A.class) {             log.info("f2");         }     } }

对于非静态成员函数，锁其实是加在对象a上面的；对于静态成员 函数，锁是加在A.class上面的。当然，class本身也是对象。

这间接回答了关于 synchronized 的常见问题：一个静态成员函 数和一个非静态成员函数，都加了synchronized关键字，分别被两个 线程调用，它们是否互斥？很显然，因为是两把不同的锁，所以不会 互斥。

synchronized同步的对象可以是任意对象，任意对象都有一个锁和等待队列，或者说，任何对象都可以作为锁对象。比如，f1()的等价代码还可以是。

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class A {     private Object lock = new Object();     public void f1() {         synchronized (lock) {             log.info("f1");         }     } }

 

锁的本质是什么

无论使用什么编程语言，只要是多线程的，就一定会涉及锁。既 然锁如此常见，那么锁的本质到底是什么呢？

如图1-2所示，多个线程要访问同一个资源。线程就是一段段运行 的代码；资源就是一个变量、一个对象或一个文件等；而锁就是要实 现线程对资源的访问控制，保证同一时间只能有一个线程去访问某一 个资源。打个比方，线程就是一个个游客，资源就是一个待参观的房 子。这个房子同一时间只允许一个游客进去参观，当一个人出来后下 一个人才能进去。而锁，就是这个房子门口的守卫。

 

 从程序角度来看，锁其实就是一个“对象”，这个对象要完成以 下几件事情：

（1）这个对象内部得有一个标志位（state变量），记录自己有 没有被某个线程占用（也就是记录当前有没有游客已经进入了房 子）。最简单的情况是这个state有0、1两个取值，0表示没有线程占 用这个锁，1表示有某个线程占用了这个锁。

（2）如果这个对象被某个线程占用，它得记录这个线程的thread ID，知道自己是被哪个线程占用了（也就是记录现在是谁在房子里 面）。

（3）这个对象还得维护一个thread id list，记录其他所有阻塞 的、等待拿这个锁的线程（也就是记录所有在外边等待的游客）。在 当前线程释放锁之后（也就是把state从1改回0），从这个thread id list里面取一个线程唤醒。

既然锁是一个“对象”，要访问的共享资源本身也是一个对象， 例如前面的对象 a，这两个对象可以合成一个对象。代码就变成synch ronized（this）{…}，我们要访问的共享资源是对象a，锁也是加在 对象a上面的。当然，也可以另外新建一个对象，代码变成synchroniz ed（obj1）{…}。这个时候，访问的共享资源是对象a，而锁是加在新 建的对象obj1上面的。

资源和锁合二为一，使得在Java里面，synchronized关键字可以 加在任何对象的成员上面。这意味着，这个对象既是共享资源，同时 也具备“锁”的功能！

下面来看 Java 是如何做到让任何一个对象都具备“锁”的功能 的，这也就是 synchronized的实现原理。

 

synchronized实现原理

答案在Java的对象头里。在对象头里，有一块数据叫Mark Word。 在64位机器上，Mark Word是8字节（64位）的，这64位中有2个重要字 段：锁标志位和占用该锁的thread ID。因为不同版本的JVM实现，对 象头的数据结构会有各种差异

 

参考: Java并发实现原理：JDK源码剖析 1.3 synchronized关键字

　　Java编程的逻辑 15.2 理解synchronized

　　Java并发编程的艺术 4.3.1 volatile和synchronized关键字