【多线程面试题十四】、说一说synchronized的底层实现原理

文章底部有个人公众号:热爱技术的小郑。主要分享开发知识、学习资料、毕业设计指导等。有兴趣的可以关注一下。为何分享? 踩过的坑没必要让别人在再踩,自己复盘也能加深记忆。利己利人、所谓双赢。

面试官:说一说synchronized的底层实现原理

参考答案:

一、synchronized作用在代码块时,它的底层是通过monitorenter、monitorexit指令来实现的。

  • monitorenter:

    每个对象都是一个监视器锁(monitor),当monitor被占用时就会处于锁定状态,线程执行monitorenter指令时尝试获取monitor的所有权,过程如下:

    如果monitor的进入数为0,则该线程进入monitor,然后将进入数设置为1,该线程即为monitor的所有者。如果线程已经占有该monitor,只是重新进入,则进入monitor的进入数加1。如果其他线程已经占用了monitor,则该线程进入阻塞状态,直到monitor的进入数为0,再重新尝试获取monitor的所有权。

  • monitorexit:

    执行monitorexit的线程必须是objectref所对应的monitor持有者。指令执行时,monitor的进入数减1,如果减1后进入数为0,那线程退出monitor,不再是这个monitor的所有者。其他被这个monitor阻塞的线程可以尝试去获取这个monitor的所有权。

    monitorexit指令出现了两次,第1次为同步正常退出释放锁,第2次为发生异步退出释放锁。

二、方法的同步并没有通过 monitorenter 和 monitorexit 指令来完成,不过相对于普通方法,其常量池中多了 ACC_SYNCHRONIZED 标示符。JVM就是根据该标示符来实现方法的同步的:

当方法调用时,调用指令将会检查方法的 ACC_SYNCHRONIZED 访问标志是否被设置,如果设置了,执行线程将先获取monitor,获取成功之后才能执行方法体,方法执行完后再释放monitor。在方法执行期间,其他任何线程都无法再获得同一个monitor对象。

三、总结

两种同步方式本质上没有区别,只是方法的同步是一种隐式的方式来实现,无需通过字节码来完成。两个指令的执行是JVM通过调用操作系统的互斥原语mutex来实现,被阻塞的线程会被挂起、等待重新调度,会导致"用户态和内核态"两个态之间来回切换,对性能有较大影响。

相关推荐
Swift社区3 小时前
在 Swift 中实现字符串分割问题:以字典中的单词构造句子
开发语言·ios·swift
没头脑的ht3 小时前
Swift内存访问冲突
开发语言·ios·swift
没头脑的ht3 小时前
Swift闭包的本质
开发语言·ios·swift
wjs20243 小时前
Swift 数组
开发语言
吾日三省吾码4 小时前
JVM 性能调优
java
stm 学习ing4 小时前
FPGA 第十讲 避免latch的产生
c语言·开发语言·单片机·嵌入式硬件·fpga开发·fpga
湫ccc5 小时前
《Python基础》之字符串格式化输出
开发语言·python
弗拉唐5 小时前
springBoot,mp,ssm整合案例
java·spring boot·mybatis
oi776 小时前
使用itextpdf进行pdf模版填充中文文本时部分字不显示问题
java·服务器