透过字节码理解synchronized关键字

本文深入解析Java中synchronized关键字的实现原理,介绍其基于对象监视器(Monitor)的排它锁机制,支持可重入性,确保多线程环境下代码块的同步执行。通过字节码层面的monitorenter和monitorexit指令,详细阐述了锁的获取与释放过程。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

我们知道synchronied是java排它锁的一种实现,支持可重入性,基于此我们可以实现多线程的一个同步。synchronied是怎么实现的呢?其实synchronied关键字是基于对象的监视器即Monitor对象实现同步。一次只有一个线程可以锁定监视器,试图锁定该监视器的任何其它线程都会被阻塞,知道他们可以获取该监视器上的锁定为之。

  • 同步代码块采用monitorenter、monitorexit指令实现。

看下面的一个简单的例子

每天分享一个知识点,透过字节码理解synchronized关键字

然后执行javap -v TestSynchronized.class进行反编译,编译结果如下:

每天分享一个知识点,透过字节码理解synchronized关键字

由上面反编译生成的字节码指定我们可以知道,当我们使用synchronied关键字来修饰代码块的时候,字节码的层面是通过monitorenter和monitorexit指令来实现锁的获取和释放。当线程进入到monitorenter指定时,线程将会持有Monitor对象,退出monitorexit指定时,线程将会释放Monitor对象。

1. synchronized关键字在使用层面的理解 synchronized关键字Java中用来实现线程同步关键字,可以修饰方法和代码块。当线程访问被synchronized修饰的方法或代码块时,需要获取对象的锁,如果该锁已被其他线程获取,则该线程会进入阻塞状态,直到获取到锁为止。synchronized关键字可以保证同一时刻只有一个线程能够访问被锁定的方法或代码块,从而避免了多线程并发访问时的数据竞争和一致性问题。 2. synchronized关键字字节码中的体现 在Java代码编译成字节码后,synchronized关键字会被编译成monitorenter和monitorexit指令来实现。monitorenter指令对应获取锁操作,monitorexit指令对应释放锁操作。 3. synchronized关键字JVM中的实现 在JVM中,每个对象都有一个监视器(monitor),用来实现对象锁。当一个线程获取对象锁后,就进入了对象的监视器中,其他线程只能等待该线程释放锁后再去竞争锁。 synchronized关键字的实现涉及到对象头中的标志位,包括锁标志位和重量级锁标志位等。当一个线程获取锁后,锁标志位被设置为1,其他线程再去获取锁时,会进入自旋等待或者阻塞等待状态,直到锁标志位被设置为0,即锁被释放后才能获取锁。 4. synchronized关键字在硬件方面的实现 在硬件层面,锁的实现需要通过CPU指令和总线锁来实现。当一个线程获取锁时,CPU会向总线发送一个锁请求信号,其他CPU收到该信号后会进入自旋等待状态,直到锁被释放后才能获取锁。总线锁可以保证多个CPU之间的原子操作,从而保证锁的正确性和一致性。
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值