Synchronized原理分析

并发的三大特性

        并发三大特性：原子性、可见性、有序性。之前我们说过volatile，它可以保证可见性和有序性，但是不能保证原子性。具体详见 https://blog.csdn.net/u010096526/article/details/133817363，这次说的Synchronized确是能保证这3种特性的。

原子性

        我们都知道原子性的定义是：要么都执行，要么都不执行。类似i++和i+=1这种，都不是原子性的。因为它拆分了数据的读取、计算、赋值。而synchronized修饰的类或对象的操作都是原子性的，因为只要获取到锁，直到锁释放，这中间的过程无法被打断。所以保证了原子性。

可见性

        volatile的可见性是通过locks前缀指令和内存屏障来保证的。synchronized修饰类或对象时，一个线程如果想访问这个该类或对象，必须要先获取锁，而这个锁的状态对其他线程都是可见的，并且会在锁释放之前会将对变量的修改刷回主存，这就是保证了可见性。

有序性

        会保证代码的执行顺序，防止指令重排。volatile是通过内存屏障。而synchronize本来就是控制只能单线程访问，所以单线程肯定是有序的。

原理     

        其实synchronized底层的原理，是跟jvm指令和monitor有关系的。在底层编译后的jvm指令中，会有monitorenter和monitorexit两个指令。

        每个对象都有一个关联的monitor，比如一个对象实例就有一个monitor，一个类的Class对象也有一个monitor，如果要对这个对象加锁，那么必须获取这个对象关联的monitor的lock锁。monitor里面有一个计数器，从0开始的。如果一个线程要获取monitor的锁，就看看他的计数器是不是0，如果是0的话，那么说明没人获取锁，他就可以获取锁了，然后对计数器加1。

        Synchronized可重入锁也是根据monitor的计数器。

        如果一个线程第一次synchronized那里，获取到了myObject对象的monitor的锁，计数器加1，然后第二次synchronized那里，会再次获取myObject对象的monitor的锁，这个就是重入加锁了，然后计数器会再次加1，变成2。

        这个时候，其他的线程在第一次synchronized那里，会发现说myObject对象的monitor锁的计数器是大于0的，意味着被别人加锁了，然后此时线程就会进入block阻塞状态，什么都干不了，就是等着获取锁。

        接着如果出了synchronized修饰的代码片段的范围，就会有一个monitorexit的指令，在底层。此时获取锁的线程就会对那个对象的monitor的计数器减1，如果有多次重入加锁就会对应多次减1，直到最后，计数器是0。

        然后后面block住阻塞的线程，会再次尝试获取锁，但是只有一个线程可以获取到锁。