Synchronized的实现原理和JVM优化

使用方式

1. 普通方法加锁：给当前实例加锁
2. 静态方法加锁：给当前类的 Class 对象加锁
3. 同步代码块

实现原理

同步代码块使用 monitor 实现：开始处插入 monitorenter 指令，结束处插入 monitorexit 指令。

修饰方法时，在方法的 access_flags 字段做同步标记。

JVM 优化

JDK 6 以前，synchronized 是重量级锁（调用系统 mutex 锁，涉及用户态/内核态切换）。

JDK 6 以后的优化措施：

锁升级过程

无锁 → 偏向锁 → 轻量级锁 → 重量级锁

1. 偏向锁：同一线程获取锁时，无需同步操作
2. 轻量级锁：多线程交替执行时，通过 CAS 自旋获取锁
3. 重量级锁：多线程竞争激烈时，升级为重量级锁

其他优化

• 自旋锁：线程不立即挂起，而是循环等待
• 锁消除：JIT 编译时消除不可能存在竞争的锁
• 锁粗化：将多个相邻同步块合并为一个

锁状态信息存储在 Java 对象头的 mark word 字段中。