synchronized概述
对于单一JVM来说,synchronized可以保证在并发情况下,同一时刻只有一个线程执行某个方法或某段代码。synchronized可用于修饰普通方法、静态方法和代码块,都可以实现对同步代码的并发安全控制。
synchronized修饰普通方法时,同步代码执行前,需要获取当前实例对象的锁(对象锁)。
public synchronized void methodA(){ //省略同步代码}
synchronized修饰静态方法时,同步代码执行前,需要获取当前类的锁(类锁)。
public static synchronized void methodB(){ //省略同步代码}
第一种修饰代码块,对实例对象加锁,同步代码执行前,需要获取当前实例对象的锁(对象锁)。
public void methodC(){ //this可以替换成其它实例对象 synchronized (this){ //省略同步代码 } }
第二种修饰代码块,对Class加锁,同步代码执行前,需要获取当前类的锁(类锁)。
public void methodD() { synchronized (Xxx.class) { //省略同步代码 } }
synchronized底层实现
使用javap -c -v命令对class文件进行反编译,可以看到上面四个方法的底层实现(这里省略不必要的信息)。
public synchronized void methodA(); flags: ACC_PUBLIC, ACC_SYNCHRONIZED Code: stack=0, locals=1, args_size=1 0: return LineNumberTable: line 8: 0 LocalVariableTable: Start Length Slot Name Signature 0 1 0 this LSyncTest; public static synchronized void methodB(); flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC, ACC_SYNCHRONIZED Code: stack=0, locals=0, args_size=0 0: return LineNumberTable: line 12: 0 public void methodC(); flags: ACC_PUBLIC Code: stack=2, locals=3, args_size=1 0: aload_0 1: dup 2: astore_1 3: monitorenter // 正常获取锁 4: aload_1 5: monitorexit // 正常释放锁 6: goto 14 // 跳到14行,正常退出 9: astore_2 10: aload_1 11: monitorexit // 非正常退出时释放锁 12: aload_2 13: athrow 14: return public void methodD(); flags: ACC_PUBLIC Code: stack=2, locals=3, args_size=1 0: ldc_w #2 // class Xxx 3: dup 4: astore_1 5: monitorenter // 正常获取锁 6: aload_1 7: monitorexit // 正常释放锁 8: goto 16 // 跳到16行,正常退出 11: astore_2 12: aload_1 13: monitorexit // 非正常退出时释放锁 14: aload_2 15: athrow 16: return
synchronized直接修饰在methodA和methodB的方法声明上,是方法级的同步,称为同步方法。通过反编译后的代码可以看到,methodA和methodB的访问标志flags中被标识了ACC_SYNCHRONIZED,methodA和methodB被调用时,调用指令会检查方法的ACC_SYNCHRONIZED访问标志是否被设置,如果设置了,执行线程将请求获取同步锁,成功获取锁,开始执行同步代码,同步代码正常执行完成后或非正常结束后,执行线程都将释放持有的锁,此时其它线程可以继续请求获取锁。
synchronized作用在methodC和methodD内部,是语句级的同步,称为同步语句。通过反编译后的代码可以看到,methodC和methodD内部实现使用了Java虚拟机指令集中的monitorenter指令和monitorexit指令来实现synchronized的语义。当执行到synchronized修饰的语句块时,通过monitorenter指令获取锁,成功获取锁之后,执行同步代码,同步代码正常执行完成后,通过monitorexit指令释放持有的锁。JVM为了保证同步代码执行非正常结束时也释放持有的锁,所以,在发生异常时,再次通过monitorexit指令释放持有的锁。
作者:JavaQ
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