synchronized在java中的原理分析

舞姬之光

舞姬之光

2025-12-30

668人浏览

原创

synchronized基于jvm监视器锁(monitor)实现,通过对象头、锁计数器与线程调度协同完成轻量到重量级的渐进式同步;锁对象为实例(this)、class或指定引用;字节码分monitorenter/monitorexit指令与acc_synchronized标志;支持偏向锁、轻量级锁、重量级锁动态升级;具备互斥性、可见性、有序性三大并发保障。

synchronized在java中的原理分析

synchronized 的核心是基于 JVM 的监视器锁(monitor)机制,它不是单纯靠操作系统互斥量实现的“重量级锁”,而是由对象头、锁计数器和线程调度协同完成的一套轻量到重量渐进式同步方案。

锁的底层载体是对象本身

每个 Java 对象在内存中都关联一个 monitor(管程),包含 _Owner(当前持有锁的线程)、_EntryList(等待获取锁的线程队列)、_WaitSet(调用 wait() 后挂起的线程队列)。synchronized 作用于对象时,本质就是对该对象 monitor 的申请与释放。

  • 修饰实例方法:锁的是 this 对应的对象实例
  • 修饰静态方法:锁的是当前类的 Class 对象
  • 修饰代码块:锁的是括号中指定的任意对象引用(可以是 this、new Object()、String 常量等)

字节码层面的两种实现方式

编译后,synchronized 不会生成统一的指令,而是根据使用场景分两类:

  • 同步代码块 → 插入 monitorentermonitorexit 指令;JVM 执行时检查目标对象 monitor 的 entry count:为 0 则抢占并设为 1;为正且当前线程已持有,则计数 +1(可重入);否则进入 _EntryList 阻塞等待
  • 同步方法 → 方法的 access flags 中添加 ACC_SYNCHRONIZED 标志;JVM 在调用该方法前自动尝试获取 monitor,方法返回(含异常退出)时自动释放

锁不是一成不变的:存在动态升级过程

JDK 6 起引入锁优化,同一把锁会根据竞争情况在运行时改变形态:

度加AI
度加AI

度加AI官网入口,百度官方 AIGC 创作平台,支持 AI 成片、AI 生文、数字人、声音克隆、配音字幕与智能剪辑等在线创作能力。

下载
  • 偏向锁:无竞争时,直接将线程 ID 记入对象头 Mark Word,后续同一线程重入无需同步操作
  • 轻量级锁:出现少量竞争,用 CAS 尝试将对象头替换为指向栈中锁记录的指针,失败则膨胀
  • 重量级锁:高竞争下,monitor 进入操作系统互斥量模式,线程真正挂起/唤醒

升级不可逆,但偏向锁可被撤销(如其他线程竞争)。

它不只是加锁:还提供三大并发保障

synchronized 天然具备:

  • 互斥性:确保临界区最多一个线程执行
  • 可见性:锁释放前对共享变量的修改,对后续获得该锁的线程立即可见(通过内存屏障保证)
  • 有序性:禁止临界区内的指令重排序(JMM 层面的 happens-before 约束)

不复杂但容易忽略。

Java免费学习笔记:立即使用
解锁 Java 大师之旅:从入门到精通的终极指南

相关文章

java速学教程(入门到精通)
java速学教程(入门到精通)

java怎么学习?java怎么入门?java在哪学?java怎么学才快?不用担心,这里为大家提供了java速学教程(入门到精通),有需要的小伙伴保存下载就能学习啦!

下载

本站声明:本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系admin@php.cn

相关专题

更多
string转int
string转int

在编程中,我们经常会遇到需要将字符串(str)转换为整数(int)的情况。这可能是因为我们需要对字符串进行数值计算,或者需要将用户输入的字符串转换为整数进行处理。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来学习阅读。

2023.08.02

2935

3

java基础知识汇总
java基础知识汇总

java基础知识有Java的历史和特点、Java的开发环境、Java的基本数据类型、变量和常量、运算符和表达式、控制语句、数组和字符串等等知识点。想要知道更多关于java基础知识的朋友,请阅读本专题下面的的有关文章,欢迎大家来php中文网学习。

2023.10.24

3266

49

counta和count的区别
counta和count的区别

Count函数用于计算指定范围内数字的个数,而CountA函数用于计算指定范围内非空单元格的个数。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

2023.11.20

1109

5

C++ 智能指针与现代内存管理
C++ 智能指针与现代内存管理

深入讲解 C++ 现代内存管理的核心工具——智能指针,涵盖 unique_ptr 独占所有权语义、shared_ptr 引用计数机制与循环引用问题、weak_ptr 弱引用的应用场景、make_unique/make_shared 工厂函数的性能优势、自定义删除器的编写、RAII 资源管理思想的实践,以及从裸指针迁移到智能指针的重构策略,帮助开发者编写安全无泄漏的现代 C++ 代码。

2026.04.23

114

31

堆和栈的区别
堆和栈的区别

堆和栈的区别:1、内存分配方式不同;2、大小不同;3、数据访问方式不同;4、数据的生命周期。本专题为大家提供堆和栈的区别的相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

2023.07.18

2271

5

堆和栈区别
堆和栈区别

堆(Heap)和栈(Stack)是计算机中两种常见的内存分配机制。它们在内存管理的方式、分配方式以及使用场景上有很大的区别。本文将详细介绍堆和栈的特点、区别以及各自的使用场景。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章欢迎大家前来学习阅读。

2023.08.10

1166

6

class在c语言中的意思
class在c语言中的意思

在C语言中,"class" 是一个关键字,用于定义一个类。想了解更多class的相关内容,可以阅读本专题下面的文章。

2024.01.03

1745

7

python中class的含义
python中class的含义

本专题整合了python中class的相关内容,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

2025.12.06

182

9

线程和进程的区别
线程和进程的区别

线程和进程的区别:线程是进程的一部分,用于实现并发和并行操作,而线程共享进程的资源,通信更方便快捷,切换开销较小。本专题为大家提供线程和进程区别相关的各种文章、以及下载和课程。

2023.08.10

2094

6

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
Java JDBC数据库连接官方教程
Java JDBC数据库连接官方教程

共0课时 | 0人学习

Java 26官方文档
Java 26官方文档

共0课时 | 0人学习