Synchronized是什么

各位Java讀者，對于synchronized關(guān)鍵字并不陌生，在各種中間件源碼或者JDK源碼中都能看到，對于不熟悉synchronized的讀者只知道在多線程中需要使用到synchronized關(guān)鍵字，知道synchronized能夠保證線程安全，那么本篇文章帶領(lǐng)各位讀者對synchronized有一個認(rèn)識。

• 稱之為：互斥鎖（同時只能一個線程執(zhí)行，其他的線程將會等待）
• 又稱之為：悲觀鎖（同時只能一個線程執(zhí)行，其他的線程將會等待）
• JVM虛擬機(jī)幫你實現(xiàn)，開發(fā)者只需要使用synchronized關(guān)鍵字即可。
• 使用時需要用一個對象當(dāng)鎖的互斥量
• 能夠保證一段代碼（臨界區(qū)）的原子性+可見性。
• 等等......

從字節(jié)碼層面解析Synchronized關(guān)鍵字

從案例入手，最合適不過。

class Demo1{
    // 互斥對象
    static Object object = new Object();
    // 競爭條件
    static int cout = 0;
    public static void main(String[] args) {
        // 互斥
        synchronized(object){
            // 以下是臨界區(qū)
            cout++;
            System.out.println("synchronized");
        }
    }
}

僅僅從Java代碼，我們并不能看出啥東西，而Java程序編譯后是字節(jié)碼文件，所以我們解析一遍字節(jié)碼

Constant pool:
   #1 = Methodref          #7.#26         // java/lang/Object."<init>":()V
   #2 = Fieldref           #8.#27         // Demo1.object:Ljava/lang/Object;
   #3 = Fieldref           #8.#28         // Demo1.cout:I
   #4 = Fieldref           #29.#30        // java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
   #5 = String             #31            // synchronized
   #6 = Methodref          #32.#33        // java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
   #7 = Class              #34            // java/lang/Object
   #8 = Class              #35            // Demo1
   #9 = Utf8               object
  #10 = Utf8               Ljava/lang/Object;
  #11 = Utf8               cout
  #12 = Utf8               I
  #13 = Utf8               <init>
  #14 = Utf8               ()V
  #15 = Utf8               Code
  #16 = Utf8               LineNumberTable
  #17 = Utf8               main
  #18 = Utf8               ([Ljava/lang/String;)V
  #19 = Utf8               StackMapTable
  #20 = Class              #36            // "[Ljava/lang/String;"
  #21 = Class              #34            // java/lang/Object
  #22 = Class              #37            // java/lang/Throwable
  #23 = Utf8               <clinit>
  #24 = Utf8               SourceFile
  #25 = Utf8               Demo1.java
  #26 = NameAndType        #13:#14        // "<init>":()V
  #27 = NameAndType        #9:#10         // object:Ljava/lang/Object;
  #28 = NameAndType        #11:#12        // cout:I
  #29 = Class              #38            // java/lang/System
  #30 = NameAndType        #39:#40        // out:Ljava/io/PrintStream;
  #31 = Utf8               synchronized
  #32 = Class              #41            // java/io/PrintStream
  #33 = NameAndType        #42:#43        // println:(Ljava/lang/String;)V
  #34 = Utf8               java/lang/Object
  #35 = Utf8               Demo1
  #36 = Utf8               [Ljava/lang/String;
  #37 = Utf8               java/lang/Throwable
  #38 = Utf8               java/lang/System
  #39 = Utf8               out
  #40 = Utf8               Ljava/io/PrintStream;
  #41 = Utf8               java/io/PrintStream
  #42 = Utf8               println
  #43 = Utf8               (Ljava/lang/String;)V
         0: getstatic     #2        // 從2號常量池中拿到靜態(tài)變量，壓入到操作數(shù)棧中                  
         3: dup                     // 把操作數(shù)棧棧頂?shù)膶ο筚x值一份
         4: astore_1                // 將操作數(shù)棧的數(shù)據(jù)保存到1號局部變量表中，給釋放鎖使用
         5: monitorenter            // 互斥鎖開啟，也是synchronized的字節(jié)碼層面實現(xiàn)
         6: getstatic     #3        // 從2號常量池中拿到靜態(tài)變量，壓入到操作數(shù)棧中
         9: iconst_1                // 將常量1壓入到操作數(shù)棧中
        10: iadd                    // 消耗兩個操作數(shù)棧的數(shù)據(jù)，相加，然后壓入棧頂
        11: putstatic     #3        // 將操作數(shù)棧棧頂?shù)淖兞抠x值給3號常量池
        14: getstatic     #4        // 將4號常量池的對象壓入操作數(shù)棧
        17: ldc           #5        // 解析5號常量池的符號，拿到字符串常量"synchronized"     
        19: invokevirtual #6        // 執(zhí)行println函數(shù)，消耗2個操作數(shù)棧
        22: aload_1                 // 將1號局部變量表的數(shù)據(jù)壓入操作數(shù)棧
        23: monitorexit             // 互斥鎖的結(jié)束，也是synchronized的字節(jié)碼層面實現(xiàn)
        24: goto          32        // 跳轉(zhuǎn)到32行。
        27: astore_2                // 可能存在異常，但是要需要釋放鎖，所以把異常對象放入2號局部變量表
        28: aload_1                 // 把1號局部變量表數(shù)據(jù)壓入操作數(shù)棧的棧頂，供monitorexit指令使用
        29: monitorexit             // 可能存在異常，但是要需要釋放鎖，不然死鎖了。
        30: aload_2                 // 把異常對象從2號局部變量表中壓入操作數(shù)棧的棧頂
        31: athrow                  // 存在異常拋出
        32: return                  // 函數(shù)返回

以上是字節(jié)碼全解，其實很簡單，最終Synchronized關(guān)鍵字解析成字節(jié)為monitorenter和monitorexit字節(jié)碼指令，然后每次執(zhí)行這2個字節(jié)碼指令前，把互斥對象壓入操作數(shù)棧供給monitorenter和monitorexit字節(jié)碼指令使用。

所以下一篇就是去Hotspot源碼中解析monitorenter和monitorexit字節(jié)碼指令的詳細(xì)流程。

Synchronized與ReentrantLock的區(qū)別

這是一道很常見的面試題，面試被問到的頻率非常高

相似點：

都是互斥鎖的實現(xiàn)

不同點：

• Synchronized基于JVM內(nèi)部實現(xiàn)，ReentrantLock基于Java層面實現(xiàn)（但是ReentrantLock核心代碼還是調(diào)用C++代碼）。
• Synchronized在1.6以后經(jīng)過優(yōu)化，存在幾個不同級別的鎖，根據(jù)線程競爭的力度提升鎖的力度（俗稱鎖升級），更多的適合場景，而ReentrantLock在鎖力度選擇上略顯死板。
• ReentrantLock雖然在鎖力度選擇上略顯死板，但是可以選擇公平和非公平，而Synchronized只能是非公平鎖
• ReentrantLock的條件等待隊列，可創(chuàng)建多個，高定制化。而Synchronized底層只有一個隊列。
• ReentrantLock需要用戶手動開啟鎖，手動釋放鎖。而Synchronized關(guān)鍵字底層通過字節(jié)碼自動實現(xiàn)

到此這篇關(guān)于Java Synchronized字節(jié)碼層分析體驗的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java Synchronized內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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