全网最全`synchronized` 同步锁深度全解，看这篇就够了

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Java synchronized 同步锁深度全解

——从对象头到锁升级、性能调优与并发设计

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一、实现原理：对象头、Monitor 与 JVM 源码级分析

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1. 对象头（Object Header）与 Mark Word 的底层结构

Java 对象的存储布局由三部分组成：

• 对象头（Header）：包含 Mark Word（锁状态、哈希码等）和类型指针（指向类的元数据）。
• 实例数据（Instance Data）：对象实际字段内容。
• 对齐填充（Padding）：保证对象起始地址为 8 字节的整数倍。

Mark Word 的详细结构（64 位 JVM）

锁状态	存储内容（64 位）	锁标志位
无锁	哈希码（31b） + 分代年龄（4b） + 未使用（1b）	001
偏向锁	线程ID（54b） + Epoch（2b） + 分代年龄（4b）	101
轻量级锁	指向栈帧中锁记录的指针（62b）	00
重量级锁	指向 Monitor 的指针（62b）	10
GC 标记	未使用（用于 GC 阶段）	11

注：32 位 JVM 的 Mark Word 结构类似，但字段长度按比例缩短。

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2. Monitor 机制的 JVM 源码实现

每个 Java 对象在进入重量级锁状态时，其 Mark Word 指向一个 ObjectMonitor 对象（HotSpot 源码）：

// hotspot/src/share/vm/runtime/objectMonitor.hpp  
class ObjectMonitor {
     
    volatile markOop   _header;       // 原始对象头的备份  
    void*             _owner;         // 持有锁的线程（NativeThread）  
    volatile intptr_t _count;         // 可重入次数  
    volatile intptr_t _waiters;       // 等待线程数  
    ObjectWaiter*     _EntryList;     // 竞争锁失败的线程队列  
    ObjectWaiter*     _WaitSet;       // 调用 wait() 的线程队列  
    // ... 其他字段省略