Synchronized实现原理

Posted 2021-01-18 jimmyfanhome

一.对象的内存布局

　　1.对象头

• •        存储对象自身的运行时数据，如哈希码，GC分代年龄，锁状态标志，偏向线程ID，官方称为Mark Word。
  •        类型指针，虚拟机通过这个指针来确定这个对象是哪一个类的实例。
  •        记录数组长度的数据，不是数组时没有。

　　2.实例数据

　　　　真正存储的有效信息，也就是定义的各种字段名称啦，父类子类的都有，相同宽度的字段总是分配到一起。

　　3.对齐填充

　　　　没什么作用，仅仅是起着占位符的作用。

二.对象头解析

　　1.我们先来看一个对象头的数据图，其中synchronized是指重量级锁，图中的指针指向一个monitor对象，也就是著名的对象监视器啦！

　　2.monitor解析

　　　　<1>定义：它是对象监视器，由虚拟机创建，底层是由ObjectMonitor实现的。

　　　　<2>和锁lock的联系：锁在逻辑上，也就是对象头里面的标记位，加锁就是把标记位改为相应的值，monitor是jvm实现锁的方式，当线程持有监视器时，肯定时加锁成功了，而监视器（monitor）是依赖于底层的操作系统的Mutex Lock来实现的。

　　　　<3>实现原理：

　　　　　　　　　　Monitor中有两个队列，entry-set和wait-set，当多个线程访问一段同步代码后，它先进入entry-set，等获取对象的monitor（monitorenter指令）后进入监视区域，同时monitor中的计数器加1，调用wait 方法时会将计数器-1进入wait-set。

　　

三.synchronized的实现原理

　　1.同步代码块

　　　　反编译后发现，是通过两条指令：entermonitor   和leavemonitor   ，前者进入监视器，持有它，计数器从0加到1.后者将计数器减1，释放监视器，产生异常时，也会执行monitorexit来释放monitor。

　　2.同步方法

　　　　JVM可以从方法常量池中的方法表结构(method_info Structure) 中的 ACC_SYNCHRONIZED 访问标志区分一个方法是否同步方法，如果是，则会先持有monitor。也就是加锁成功。