synchronized 通过 jvm monitor 实现线程安全，支持锁升级（偏向→轻量→重量）、内存可见性与有序性保障、可重入及自动释放。

synchronized 实现线程安全的核心，是靠 JVM 内置的 Monitor（监视器）机制，配合对象头中的锁状态与内存可见性规则，从底层保障原子性、可见性和有序性三要素。

Monitor 作为锁的执行载体

每个 Java 对象都关联一个 Monitor。当线程执行 synchronized 代码块或方法时，实际是在尝试获取该对象对应的 Monitor 所有权：

• 成功获取后，Monitor 的计数器加 1，所有者设为当前线程；
• 若 Monitor 已被占用，当前线程进入阻塞状态，等待队列中排队；
• 退出同步区域时自动释放 Monitor，计数器减 1，归零后唤醒等待队列中的线程。

锁升级机制兼顾性能与安全

JVM 不是固定用一种锁实现，而是根据竞争程度动态优化：

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• 无竞争时启用偏向锁：记录首次获得锁的线程 ID，后续同一线程重入无需同步；
• 轻度竞争时升级为轻量级锁：依赖线程栈中的 Lock Record 和 CAS 操作；
• 高竞争时膨胀为重量级锁：依赖操作系统互斥量（Mutex），线程挂起/唤醒开销变大。

内存模型层面保证可见性与有序性

synchronized 不只是“串行执行”，还强制了内存语义：

• 释放锁前，将工作内存中所有共享变量修改刷新到主内存；
• 获取锁后，清空本地缓存，强制从主内存重新读取变量值；
• 通过内存屏障禁止临界区内外的指令重排序，确保代码逻辑顺序执行。

可重入与隐式释放降低使用门槛

它天然支持可重入：同一线程多次进入同一把锁不会死锁；且无需手动 unlock —— JVM 在字节码层面插入 monitorenter / monitorexit 指令，或为同步方法添加 ACC_SYNCHRONIZED 标志，由运行时自动管理生命周期。

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