Java Synchronized

Synchronized

Synchronized 原理
- 偏向锁
- 轻量级锁
- 重量级锁
Synchronized特征
jdk1.8Synchronized优化了什么？
Synchronized修饰范围
Synchronized lock 区别

Synchronized 原理

在Java对象内存布局中，每个对象都有一个对象头，其中包含锁状态信息。在1.8版本及以后，对象头的锁状态使用了更精细的锁实现，如偏向锁，轻量级锁和重量级锁。

偏向锁

在只有一个线程访问同步块时，为减少不必要的cas操作，会偏向于这个线程，此时对象头中存储的是偏向线程id，后续访问只需要验证即可。

轻量级锁

当多个线程竞争锁时，偏向锁升级为轻量级锁。此时，线程会尝试通过cas操作将对象中的偏向锁转换为线程栈中锁记录的指针，如果cas失败，则说明有其他献策会给你正在竞争锁，可能进一步升级为重量级锁。

重量级锁

轻量级锁尝试失败后，会膨胀为重量级锁，也就是传统的Monitor锁，涉及到操作系统的互斥量(mutex)来实现线程间的互斥和同步，线程会进入阻塞状态获取锁。

synchronized 锁有四种交替升级的状态：无锁、偏向锁、轻量级锁和重量级，这几个状态随着竞争情况逐渐升级

Synchronized特征

原子性
原子性意味着某个时刻，只有一个线程能够执行一段代码，这段代码通过monitor object保护，从而防止多个线程在更新共享时相互冲突。
可见性
确保了一个线程的写操作对另一个线程的读操作是可见的，即synchronized 维护了内存视图，这意味着如果线程A在获得同步锁之前更新了一个变量，线程B在获得同步锁之后能看到A更新后的值。
是可重入锁
Synchronized不会防止指令重排序

jdk1.8Synchronized优化了什么？

优化了锁的竞争机制，减少了锁的竞争，提高了并发性能。
引入了偏向锁盒轻量级锁，减少了锁的升级过程，提高了锁的效率。

Synchronized修饰范围

修饰方法
在Java中，我们可以使用Synchronized关键字修饰方法来实现线程同步。当一个线程进入被Synchronized关键字修饰的方法时，该线程会自动获取该方法所在对象的锁。其他线程如果想要访问该方法，只能等待该线程执行完毕并释放锁之后才能获取锁进入该方法。
修饰代码块
当A线程访问对象的synchronized(this)代码块的时候，B线程依然可以访问对象方法中其余非synchronized块的部分

同步方法直接在方法上加synchronized实现加锁，同步代码块则在方法内部加锁，很明显，同步方法锁的范围比较大，而同步代码块范围要小点，一般同步的范围越大，性能就越差，一般需要加锁进行同步的时候，肯定是范围越小越好，这样性能更好。所以我们对会引起线程安全问题的那部分代码进行synchronized就可以了。