synchronized基本用法、原理？

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❓今日问题：synchronized基本用法、原理？

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@comate

synchronized是Java中的一个关键字，用于保证多线程安全。其基本用法和原理如下：

基本用法：
1.修饰实例方法：当synchronized修饰实例方法时，锁是当前实例对象。这意味着，同一时刻只有一个线程能够进入该方法，其他试图进入的线程将会被阻塞，直到当前线程执行完毕。

2.修饰静态方法：当synchronized修饰静态方法时，锁是当前类的Class实例。这意味着，无论通过哪个实例对象去调用该静态方法，同一时刻都只有一个线程能够执行该方法。

3.修饰代码块：synchronized还可以用于修饰代码块，此时需要指定一个对象作为锁。同一时刻只有一个线程能够进入被该对象锁定的代码块。

原理：
synchronized的实现原理主要依赖于JVM的内部机制，包括对象头、Monitor（监视器锁）等概念。

1.对象头：Java对象在内存中的布局包括对象头、实例变量和填充数据。对象头中存储了关于对象的元数据信息、哈希码、GC分代年龄以及锁状态等信息。synchronized关键字就是通过对对象头的操作来实现锁定的。

2.Monitor（监视器锁）：每个对象都有一个与之关联的监视器锁（Monitor）。当线程试图执行synchronized修饰的代码块或方法时，它必须先获取该对象的监视器锁。如果锁已经被其他线程持有，则当前线程将被阻塞，直到锁被释放。

3.锁的升级过程：synchronized的锁在JDK 1.6之后进行了优化，主要包括偏向锁、轻量级锁和重量级锁三种状态。偏向锁是为了减少无竞争情况下的同步开销，轻量级锁则是为了减少线程挂起和唤醒的开销，而重量级锁则是通过操作系统的互斥量（Mutex）来实现的，性能开销相对较大。锁的升级过程是根据竞争情况逐步升级的，以提高性能。

总的来说，synchronized是Java中一种简单而有效的同步机制，通过内部对象Monitor（监视器锁）来实现方法与代码块的同步。它确保了同一时刻只有一个线程能够执行被锁定的代码，从而保证了多线程环境下的数据安全性。