synchronized 在 java 底层通过对象关联的 monitor 实现，monitor 由 jvm 封装操作系统原语（mutex、condition variable）构建，含 owner、entrylist 和 waitset；编译为 monitorenter/monitorexit 指令，支持偏向锁、轻量级锁和重量级锁三级优化。
synchronized 在 Java 底层是通过对象的 Monitor（监视器锁） 实现的，而 Monitor 本身由 JVM 基于操作系统原语（如互斥量 mutex、条件变量 condition variable）封装而成，并与每个 Java 对象关联。
每个对象都有一把内置 Monitor 锁
Java 中每个对象（包括数组）在创建时，JVM 都会为其分配一个与之绑定的 Monitor 结构。这个结构并不直接暴露给开发者，而是通过字节码指令和运行时系统协同管理。
- Monitor 包含三个核心部分：一个 owner（持有线程）、一个 EntryList（等待获取锁的线程队列）、一个 WaitSet（调用 wait() 后挂起的线程队列）
- 当线程执行
synchronized(obj)或同步实例方法时，实际是在尝试获取obj关联的 Monitor 的所有权 - 如果 Monitor 未被占用（owner 为 null），当前线程直接成为 owner；否则进入 EntryList 等待唤醒
字节码层面：monitorenter 和 monitorexit
编译后的 synchronized 代码会被编译器转换为一对字节码指令：
-
monitorenter：在进入同步块/方法前执行，尝试获取对象的 Monitor 锁 -
monitorexit：在退出同步块/方法后执行，释放 Monitor 锁 - JVM 保证即使发生异常，也会通过异常表插入隐式的
monitorexit，确保锁一定被释放
Monitor 的实现依赖操作系统原语
JVM（如 HotSpot）中的 Monitor 是 C++ 实现的 ObjectMonitor 类，其内部使用：
- 一个
mutex（互斥量）保护 Monitor 自身状态的并发访问 - 一个或多个
condition variable（如_WaitSetLock、_cxq等）用于线程挂起与唤醒 - 线程竞争锁失败时，会先自旋（spin），失败后再阻塞（park），避免频繁用户态/内核态切换
偏向锁、轻量级锁、重量级锁是 Monitor 的优化形态
HotSpot 并非每次都直接用重量级操作系统锁。它根据竞争程度动态升级：
- 偏向锁：无竞争时，将锁偏向第一个线程，只记录 thread ID，几乎零开销
- 轻量级锁：有轻微竞争，用 CAS 尝试将对象头 Mark Word 替换为指向栈中 Lock Record 的指针
- 重量级锁：竞争激烈时，膨胀为真正的 Monitor 锁，线程进入操作系统等待队列
- 这些状态都服务于同一个目标：高效地协调 Monitor 的 owner 切换和线程调度
不复杂但容易忽略：synchronized 的“锁”本质不是关键字本身，而是对象头里的 Mark Word 和与之绑定的 Monitor 实例——前者记录锁状态，后者提供同步语义的底层支撑。
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