synchronized 同步块底层基于 jvm 的 monitor 机制，每个对象关联一个由对象头 mark word 动态维护的 monitor；通过 monitorenter/monitorexit 指令控制获取与释放，支持可重入、自动释放，并经锁升级（偏向锁→轻量级锁→重量级锁）优化性能。
synchronized 同步块的底层监控机制，核心是 JVM 对monitor（监视器）的管理，而非操作系统级锁或 Java 层面的显式对象。它依赖每个 Java 对象头中隐含的 monitor 结构，在字节码层面通过 monitorenter 和 monitorexit 指令触发。
monitor 是什么？
monitor 是 JVM 规范定义的一种同步原语，每个对象实例（包括 Class 对象）在创建时都关联一个 monitor。它不是 Java 对象，也不在堆内存中独立存在，而是由 JVM 在对象头（Object Header）的 Mark Word 中动态维护的状态结构。JVM 实现（如 HotSpot）通常将其映射为 C++ 的 ObjectMonitor 类实例，由 ObjectSynchronizer 模块统一管理。
进入和退出同步块的关键步骤
当线程执行 synchronized(obj) { ... } 时：
- JVM 在字节码中插入
monitorenter指令：线程尝试获取 obj 关联 monitor 的所有权；若 monitor 未被占用，线程直接持有并进入临界区；若已被其他线程持有，当前线程进入该 monitor 的 EntryList 阻塞等待 - 线程持有 monitor 后，monitor 的计数器（_count）加 1，表示重入次数（支持可重入）
- 执行完同步块后，JVM 插入
monitorexit指令：计数器减 1；若减为 0，则释放 monitor，并唤醒 EntryList 中的一个等待线程（具体策略取决于 JVM 参数，如 -XX:+UseSpinning 可启用自旋） - 即使发生异常，JVM 也保证
monitorexit被执行（编译器在异常表中插入对应清理逻辑），因此 synchronized 具有自动释放特性
monitor 的三种队列状态
HotSpot 中一个 monitor 包含三个关键等待队列：
- EntryList：竞争 monitor 失败、等待获取锁的线程队列（阻塞态，需系统调用挂起）
-
WaitSet：调用
obj.wait()后挂起的线程队列（不参与锁竞争，仅响应 notify/notifyAll） - cxq（Contention Queue）：快速竞争失败时暂存的线程链表，用于减少 CAS 竞争开销；后续可能被迁移至 EntryList
锁升级与优化（HotSpot 特有）
为减少 monitor 开销，HotSpot 引入锁膨胀机制，monitor 状态随竞争程度动态演进：
- 无竞争时：偏向锁（Biased Locking）—— mark word 记录偏向线程 ID，无需原子操作
- 轻度竞争：升级为轻量级锁（Lightweight Locking）——使用 CAS 尝试将 mark word 替换为指向栈中 Lock Record 的指针
- 重度竞争：膨胀为重量级锁（Heavyweight Locking）——真正构造 ObjectMonitor，线程进入 OS 级阻塞（park/unpark）
这些优化对 Java 代码透明，但可通过 JVM 参数控制，例如 -XX:-UseBiasedLocking 关闭偏向锁。
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