Java 锁机制中怎么通过 synchronized 监视器 Monitor 锁住对象

大强同学_4245

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2026-08-13

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原创

java中synchronized通过对象监视器(monitor)实现同步,monitor位于对象头,含owner、entrylist和waitset三部分,加锁即获取其所有权,jvm用monitorenter/monitorexit指令自动管理。

java 锁机制中怎么通过 synchronized 监视器 monitor 锁住对象

Java 中 synchronized 关键字底层正是通过对象的监视器(Monitor)来实现线程同步的。每个 Java 对象都关联一个 Monitor,当线程执行 synchronized 代码块或方法时,会尝试获取该对象 Monitor 的所有权——也就是“锁住”这个对象。

Monitor 是什么?

Monitor 是 JVM 提供的一种同步原语,由 C++ 实现,位于对象头(Object Header)中。它包含三个核心部分:

  • Owner:记录当前持有锁的线程 ID
  • EntryList:等待获取锁的线程队列(阻塞态)
  • WaitSet:调用 wait() 后挂起的线程队列(等待被 notify() 唤醒)

Monitor 并不是 Java 类,也不在 Java 层暴露,而是 JVM 内部管理的结构。synchronized 的加锁、解锁、等待、唤醒等操作,最终都转化为对 Monitor 的操作。

怎么“锁住”一个对象?

所谓“锁住对象”,本质是线程尝试获取该对象关联 Monitor 的所有权。具体分两种写法:

  • 同步实例方法synchronized void method() { ... } → 锁的是当前实例(this
  • 同步代码块synchronized(obj) { ... } → 锁的是 obj 这个引用指向的对象(必须是非 null)

注意:锁的是“对象本身”,不是变量、引用或类。即使多个引用指向同一个对象,它们共享同一把 Monitor 锁。

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加锁和释放的时机

JVM 在字节码层面插入 monitorentermonitorexit 指令来控制 Monitor:

  • 进入 synchronized 块/方法时,执行 monitorenter:若 Monitor 未被占用,当前线程成为 Owner;否则进入 EntryList 阻塞等待
  • 退出 synchronized 块/方法(正常结束或异常抛出)时,自动执行 monitorexit:释放 Monitor,唤醒 EntryList 中的一个线程

这种释放是 JVM 保证的,无需手动干预,也不会因异常导致死锁。

哪些对象能被锁?

任何 Java 对象(包括数组、String、包装类实例等)都可以作为锁对象,但要注意:

  • 避免用 String 字面量或常量池对象作锁(如 synchronized("abc")),因为不同类可能无意间竞争同一把锁
  • 不要用可变对象(如 ArrayList)作锁,除非你完全掌控其生命周期和共享范围
  • 推荐使用私有 final 对象作锁:private final Object lock = new Object();

锁对象本身不需特殊声明,只要它是堆上的有效对象即可。null 引用会直接抛 NullPointerException

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