Synchronized 相关问题（面试题）_synchronized面试题-优快云博客

问题一： Synchronized 用过吗，其原理是什么？
这是一道 Java 面试中几乎百分百会问到的问题，因为没有任何写过并
发程序的开发者会没听说或者没接触过 Synchronized。

Synchronized 是由 JVM 实现的一种实现互斥同步的一种方式，如果
你查看被 Synchronized 修饰过的程序块编译后的字节码，会发现，被
Synchronized 修饰过的程序块，在编译前后被编译器生成
了 monitorenter 和 monitorexit 两个字节码指令。

这两个指令是什么意思呢？
在虚拟机执行到 monitorenter 指令时，首先要尝试获取对象的锁：
如果这个对象没有锁定，或者当前线程已经拥有了这个对象的锁，把锁的
计数器 +1；当执行 monitorexit 指令时将锁计数器 -1；当计数器为 0
时，锁就被释放了。
如果获取对象失败了，那当前线程就要阻塞等待，直到对象锁被另外一个
线程释放为止。
Java 中 Synchronize 通过在对象头设置标记，达到了获取锁和释放锁
的目的。

问题二：你刚才提到获取对象的锁，这个“ 锁 ”到底是什么？如何确定对
象的锁？

“ 锁 ” 的本质其实是 monitorenter 和 monitorexit 字节码指令的一个
Reference 类型的参数，即要锁定和解锁的对象。我们知道，使用
Synchronized 可以修饰不同的对象，因此，对应的对象锁可以这么确定。

1. 如果 Synchronized 明确指定了锁对象，比如 Synchronized（变量名）、
Synchronized(this) 等，说明加解锁对象为该对象。

2. 如果没有明确指定：
若 Synchronized 修饰的方法为非静态方法，表示此方法对应的对象为锁
对象；
若 Synchronized 修饰的方法为静态方法，则表示此方法对应的类对象为
锁对象。
注意，当一个对象被锁住时，对象里面所有用 Synchronized 修饰的方
法都将产生堵塞，而对象里非 Synchronized 修饰的方法可正常被调用，
不受锁影响。

问题三：什么是可重入性，为什么说 Synchronized 是可重入锁？
可重入性是锁的一个基本要求，是为了解决自己锁死自己的情况。
比如下面的伪代码，一个类中的同步方法调用另一个同步方法，假如
Synchronized 不支持重入，进入 method2 方法时当前线程获得锁，
method2 方法里面执行 method1 时当前线程又要去尝试获取锁，这
时如果不支持重入，它就要等释放，把自己阻塞，导致自己锁死自己。对Synchronized 来说，可重入性是显而易见的，刚才提到，在执
行 monitorenter 指令时，如果这个对象没有锁定，或者当前线程已经拥
有了这个对象的锁（而不是已拥有了锁则不能继续获取），就把锁的计数
器 +1，其实本质上就通过这种方式实现了可重入性。

问题四： JVM 对 Java 的原生锁做了哪些优化？
在 Java 6 之前， Monitor 的实现完全依赖底层操作系统的互斥锁来实
现，也就是我们刚才在问题二中所阐述的获取 /释放锁的逻辑。
由于 Java 层面的线程与操作系统的原生线程有映射关系，如果要将一
个线程进行阻塞或唤起都需要操作系统的协助，这就需要从用户态切换到
内核态来执行，这种切换代价十分昂贵，很耗处理器时间，现代 JDK 中
做了大量的优化。
一种优化是使用自旋锁，即在把线程进行阻塞操作之前先让线程自旋等待
一段时间，可能在等待期间其他线程已经解锁，这时就无需再让线程执行
阻塞操作，避免了用户态到内核态的切换。
现代 JDK 中还提供了三种不同的 Monitor 实现，也就是三种不同的锁：
偏向锁（ Biased Locking）
轻量级锁
重量级锁
这三种锁使得 JDK 得以优化 Synchronized 的运行，当 JVM 检测到
不同的竞争状况时，会自动切换到适合的锁实现，这就是锁的升级、降级。
当没有竞争出现时，默认会使用偏向锁。
JVM 会利用 CAS 操作，在对象头上的 Mark Word 部分设置线程 ID，
以表示这个对象偏向于当前线程，所以并不涉及真正的互斥锁，因为在很
多应用场景中，大部分对象生命周期中最多会被一个线程锁定，使用偏斜
锁可以降低无竞争开销。