Java中synchronized的作用及用法

這篇文章主要講解了“Java中synchronized的作用及用法”，文中的講解內容簡單清晰，易于學習與理解，下面請大家跟著小編的思路慢慢深入，一起來研究和學習“Java中synchronized的作用及用法”吧！

synchronized同步關鍵字簡介

synchronized是屬于JVM層面的一個關鍵字，底層是通過一個monitor對象(管程對象)來完成，由于wait()/notify()等方法也依賴于monitor對象，所以只有在同步的塊或者方法中才能調用wait/notify等方法

synchronized同步代碼塊底層實現

• synchronized同步語句塊的實現使用monitorenter和 monitorexit 指令。

• monitorenter：指令指向同步代碼塊的開始位置

• monitorexit：指令則指明同步代碼塊的結束位置

synchronized獲取鎖

• 當執行monitorenter指令時，當前線程將試圖獲取 objectref(即對象鎖) 所對應的 monitor的持有權，當 objectref的monitor 的進入計數器**為0，那線程可以成功取得 monitor，并將計數器值設置為 1，取鎖成功。

• 如果當前線程已經擁有 objectref 的 monitor 的持有權，那它可以重入這個 monitor (關于重入性稍后會分析)，重入時計數器的值也會加 1。

• 倘若其他線程已經擁有objectref 的 monitor 的所有權，那當前線程將被阻塞，直到正在執行線程執行完畢，即monitorexit指令被執行，執行線程將釋放monitor(鎖)并設置計數器值為0，其他線程將有機會持有 monitor ;**

為了保證在方法異常完成時 monitorenter 和 monitorexit 指令依然可以正確配對執行,編譯器會自動產生一個異常處理器，這個異常處理器聲明可處理所有的異常，它的目的就是用來執行 monitorexit 指令。

從字節碼中也可以看出多了一個monitorexit指令，它就是異常結束時被執行的釋放monitor的指令;

monitorenter(進入管程對象)

每個對象有一個管程對象(monitor)，當monitor被占用時就會處于鎖定狀態;線程執行monitorenter指令時嘗試獲取monitor的所有權,過程如下:

1. 如果monitor的進入計數器為0,則該線程進入monitor,然后將進入計數器設置為1,該線程即為monitor的所有者;

2. 如果線程已經之前占用了該monitor,本次只是重新進入,則將monitor的進入計數器加1;

3. 如果其他線程已經占用了monitor,則該線程進入阻塞狀態,直到monitor的進入計數器為0,再重新嘗試獲取monitor的所有權;

monitorexit(退出管程對象)

• 執行monitorexit的線程必須是objectref(即對象鎖)所對應的monitor的所有者;

• 指令執行時,monitor的進入計數器減1，如果減1后進入計數器為0，那線程退出monitor，不再是這個monitor的所有者。其他被這個monitor阻塞的線程可以嘗試去獲取這個 monitor 的所有權.

同步方法中synchronized底層實現

方法級的同步是隱式，即無需通過字節碼指令(monitorenter和monitorexit)來控制的。 它實現在方法調用和返回操作之中。

• JVM可以從方法常量池中的方法表結構(method_info Structure) 中的ACC_SYNCHRONIZED訪問標志區分一個方法是否同步方法。

• 當方法調用時，調用指令將會檢查方法的 ACC_SYNCHRONIZED 訪問標志是否被設置，如果設置了，執行線程將先持有monitor（虛擬機規范中用的是管程一詞）。

• 然后再執行方法，最后在方法完成(無論是正常完成還是非正常完成)時釋放monitor。

在方法執行期間，執行線程持有了monitor，其他任何線程都無法再獲得同一個monitor。如果一個同步方法執行期間拋出了異常，并且在方法內部無法處理此異常，那這個同步方法所持有的monitor將在異常拋到同步方法之外時自動釋放。

感謝各位的閱讀，以上就是“Java中synchronized的作用及用法”的內容了，經過本文的學習后，相信大家對Java中synchronized的作用及用法這一問題有了更深刻的體會，具體使用情況還需要大家實踐驗證。這里是億速云，小編將為大家推送更多相關知識點的文章，歡迎關注！