我们来理解一下这个synchronized锁是何方神圣

本文深入探讨了Java中的锁机制,包括对象锁、方法锁以及它们如何确保线程同步。介绍了临界区、CAS操作和不同类型的锁,如偏向锁、轻量级锁和重量级锁。权重级锁的开销在于线程的阻塞和上下文切换。文章还提及了锁优化策略,以提高并发性能。

1、通过对一个对象进行加锁来实现同步

2、对一个方法进行synchronized声明,进而对一个方法进行加锁来实现同步。

3、无论是对一个对象进行加锁还是对一个方法进行加锁,实际上,都是对对象进行加锁

也就是说,对于方式2,实际上虚拟机会根据synchronized修饰的是实例方法还是类方法,去取对应的实例对象或者Class对象来进行加锁。

4、刚才我们说,锁实际上是加在对象上的,那么被加了锁的对象我们称之为锁对象,在java中,任何一个对象都能成为锁对象。

java对象在内存中的存储结构主要有一下三个部分:

  1. 对象头

  2. 实例数据

  3. 填充数据

所谓临界区,就是只允许一个线程进去执行操作的区域,即同步代码块。CAS是一个原子性操作

偏向锁的概念

偏向锁是jdk1.6引入的一项锁优化,其中的“偏”是偏心的偏。它的意思就是说,这个锁会偏向于第一个获得它的线程,在接下来的执行过程中,假如该锁没有被其他线程所获取,没有其他线程来竞争该锁,那么持有偏向锁的线程将永远不需要进行同步操作。

轻量级锁也被称为非阻塞同步乐观锁,因为这个过程并没有把线程阻塞挂起,而是让线程空循环等待,串行执行。

锁的分类:偏向锁,轻量级锁(自旋锁,自适应自旋锁),重量级锁

为什么说重量级锁开销大呢

主要是,当系统检查到锁是重量级锁之后,会把等待想要获得锁的线程进行阻塞,被阻塞的线程不会消耗cup。但是阻塞或者唤醒一个线程时,都需要操作系统来帮忙,这就需要从用户态转换到内核态,而转换状态是需要消耗很多时间的,有可能比用户执行代码的时间还要长。

互斥锁(重量级锁)也称为阻塞同步悲观锁

未完待续,

<think>嗯,用户这次聚焦在进程层面的区别,特别询问“synchronized是否单进程而分布式是否多进程”。这其实是对之前讨论的深化——之前解释了JVM和分布式范围,但用户现在更关注操作系统进程这个具体维度。 用户引用的资料[1][2][3]都明确指出:synchronized范围仅限于单个JVM进程内的线程间(引用[3]详细描述了monitor机制如何绑定在JVM内部对象上),而分布式需要协调多个独立进程。不过用户可能忽略了一个关键点:即使单台物理服务器,只要运行多个JVM实例,它们的进程也是完全隔离的,此时synchronized也会失效。这正好解释了为什么“单机多JVM”场景也需要分布式。 需要强调操作系统进程和JVM进程的等价性。用户提到的“单进程”实际指“单JVM进程”,因为synchronized的作用域就是JVM进程边界。可以补充一个例子:比如用Docker启动两个独立Java容器,虽然在同一主机,但synchronized完全无法互斥这两个容器内线程对共享文件的访问。 另外注意到用户引用的[4]提到数据库乐观,这其实属于分布式的另一种实现,但用户当前问题不需要展开这点。重点保持对比的简洁性:synchronized是进程内,分布式是跨进程。最后用文件操作的例子具象化这个区别应该能帮助用户理解。</think>是的,您的理解完全正确。**`synchronized` 是单进程(单 JVM)内的线程同步机制,而分布式是跨多个进程(多 JVM/分布式节点)的全局协调机制**。以下是基于进程层面的核心区别详解: --- ### **一、进程层面的本质区别** | **维度** | **synchronized** | **分布式** | |-------------------|---------------------------------------------|---------------------------------------------| | **作用范围** | 仅限**单个 JVM 进程内**的线程间同步[^1][^3] | 跨**多个 JVM 进程/分布式节点**的全局协调[^1][^2] | | **持有者** | 同一进程内的线程 | 不同进程/节点上的服务实例 | | **资源隔离级别** | 进程内资源隔离 | 跨进程共享资源隔离(如数据库、文件) | --- ### **二、技术原理对比** #### **1. `synchronized`(单进程)** - **实现基础**:依赖 **JVM 内部的 Monitor 对象**(对象头中的标记)[^3]。 - **获取流程**: ```java synchronized (lockObject) { // 代码块:仅当前线程可进入 } ``` - JVM 通过 `monitorenter` 指令获取,`monitorexit` 释放。 - **状态存储在 JVM 堆内存中**,无法被其他进程感知[^3]。 - **失效场景**: 若两个服务部署在不同 JVM 进程(即使在同一台机器),`synchronized` 无法互斥它们的线程访问共享资源(如数据库行)。 #### **2. 分布式(跨进程)** - **实现基础**:依赖**外部协调系统**(如 Redis/ZooKeeper)的原子操作[^4]。 - **获取流程**(以 Redis 为例): ```bash SET lock_key unique_value NX EX 30 # 原子命令:不存在时才设置,30秒超时 ``` - **状态存储在外部中间件**,所有进程通过网络访问同一把[^4]。 - **核心价值**: 当多个进程并发操作共享资源(如订单库存)时,确保全局唯一性。 --- ### **三、典型场景验证** #### **场景:修改共享文件** - **单进程环境(`synchronized` 有效)** 多个线程通过 `synchronized` 互斥写文件,保证内容正确。 ```java public void safeWrite() { synchronized (this) { // 写文件操作(仅一个线程执行) } } ``` - **多进程环境(`synchronized` 失效,需分布式)** 若两个独立部署的 Java 服务(两个 JVM 进程)同时写同一文件: - `synchronized` 只能控制各自进程内的线程,**无法跨进程互斥**。 - 必须用分布式(如基于 Redis)协调两个服务: ```java RLock lock = redisson.getLock("file_lock"); lock.lock(); try { // 写文件操作(全局唯一) } finally { lock.unlock(); } ``` --- ### **四、关键结论** 1. **`synchronized` 是进程内** - 仅对**同一 JVM 进程的线程**有效,无法跨进程同步[^3]。 2. **分布式是跨进程** - 通过外部系统实现**多进程间的互斥访问**,解决分布式资源竞争[^1][^4]。 3. **选择依据** - 单机单进程 → `synchronized`(更轻量) - 多进程/分布式集群 → 分布式(如 Redis/ZooKeeper)[^2][^4] > **示例**:电商系统中,扣减库存服务若部署在多个节点(多进程),必须用分布式协调全局库存;若仅单节点部署,用 `synchronized` 即可。
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