synchronized锁

synchronized锁

synchronized可以把任意一个非空对象当做锁，它属于独占式的悲观锁，同时又属于可重入锁。

synchronized作用范围

1. 作用于方法时，锁住的是对象的实例；
2. 作用于静态方法时，锁住的是Class实例，又因为Class的相关数据存储在元空间，静态方法锁相当于类的一个全局锁，会锁住所有调用该方法的线程；
3. 作用于一个对象实例时，锁住的是所有以该对象为锁的代码块。

synchronized核心组件

1. Wait Set：阻塞队列，那些调用wait方法被阻塞的线程被放置在这里；
2. Contention List：竞争队列，所有请求锁的线程首先被放在竞争队列中；
3. Entry List：等待队列，竞争队列中那些有资格成为候选资源的线程被移动到等待队列中；
4. OnDeck：任意时刻，最多只有一个线程正在竞争锁资源，该线程被称为OnDeck；
5. Owner：当前已经获取到锁资源的线程。

synchronized实现

1. JVM每次从队列的尾部取出一个数据用于锁竞争候选者，但是并发情况下，竞争队列会被大量的并发线程进行CAS访问，为了降低对尾部元素的竞争，JVM会将一部分的线程移动到等待队列中作为候选竞争线程。
2. Owner线程会在解锁时，将竞争队列中的部分线程移动到等待队列中，并且指定等待队列中某个线程为OnDeck线程（一般是最先进去的那个线程）。
3. Owner线程并不直接把锁传递给OnDeck线程，而是把锁竞争的权利交给OnDeck线程，OnDeck线程需要重新竞争锁。这样虽然牺牲了一些公平性，但是能够极大地提升系统的吞吐量。
4. OnDeck线程获取所资源后会变成Owner线程，而没有获取到锁资源的线程仍然停留在等待队列中。如果Owner线程被wait方法阻塞，则转移到阻塞队列中，直到某个时刻通过notify或者是notifyAll唤醒后重新进入等待队列中。
5. 处于竞争队列、等待队列、阻塞队列中的线程都处于阻塞状态，该阻塞是通过操作系统来完成的。
6. synchronized是非公平锁。在线程进入竞争队列时，等待的线程会先尝试自旋获取锁，如果获取不到就进入竞争队列，这对于已经进入队列的线程是不公平的。
7. 每个对象都有monitor对象，加锁就是在竞争monitor对象，代码块加锁是分别在前后添加指令monitorenter和monitorexit来实现的，方法加锁是通过一个标记位来判断的。
8. 锁可以从偏向锁升级到轻量级锁，再升级到重量级锁。这种升级过程叫做锁膨胀。