面试：synchronized用过吗，其原理是什么

一、基础回答

1. 用过吗？用来做什么？

用过。synchronized 是 Java 内置的悲观锁 关键字，用来解决多线程并发安全问题，保证同一时刻只有一个线程执行被锁定的代码，避免线程安全问题（如原子性、可见性、有序性问题）。
它有 3 种使用方式：

• 修饰实例方法：锁当前实例对象
• 修饰静态方法：锁当前类的 Class 对象
• 修饰代码块：锁括号里指定的对象
  2. 核心原理（极简版）
• 基于对象头 + Monitor（监视器锁）实现
• 每个 Java 对象都自带一个 Monitor 锁
• 线程进入同步代码时：尝试获取锁 → 获取成功执行，获取不到就阻塞等待
• 执行完毕 / 异常时：自动释放锁
• 特性：可重入、不可中断、非公平锁

二、进阶原理（加分项，面试官最爱）
1. 对象头结构（锁存在哪里）

Java 对象在内存分 3 部分：

对象头 + 实例数据 + 对齐填充

• 对象头里存锁信息：
• Mark Word：存储哈希码、分代年龄、锁状态、持有锁线程 ID
• Klass Pointer：指向类元数据指针
  synchronized 的锁状态，就存在 Mark Word 里。
  2. Monitor 工作机制（核心原理）
  每个对象关联一个 Monitor（C++ 实现的 ObjectMonitor），内部结构：
  _owner：持有锁的线程
  _EntryList：锁等待队列
  _WaitSet：wait () 等待队列
  执行流程：
  （1）线程进入同步块 → 尝试把 _owner 设为自己
  （2）成功：持有锁，执行代码
  （3）失败：进入 _EntryList 阻塞（BLOCKED）
  （4）锁释放：_owner 置空，唤醒队列线程竞争锁
  3. JDK 1.6 锁升级（重要）
  JDK1.6 对 synchronized 做了锁优化，锁会逐级升级，不可逆：
  无锁 → 偏向锁 → 轻量级锁 → 重量级锁

1. 偏向锁
   只有一个线程用锁，无 CAS 竞争
   记录线程 ID 到对象头，下次直接进
2. 轻量级锁（自旋锁）
   两个线程交替执行，CAS 竞争
   不阻塞，自旋等待，减少内核态切换
3. 重量级锁
   多线程激烈竞争
   线程阻塞，依赖操作系统互斥量（Mutex Lock）

4. 关键特性

• 可重入：同一线程再次获取锁不会死锁（底层计数器实现）
• 不可中断：锁等待中不能被中断
• 非公平：新线程可能直接抢到锁，不排队

三、面试满分背诵模板

面试官：synchronized 用过吗？原理是什么？

用过，synchronized 是 Java 内置的悲观锁，用来保证多线程下的原子性、可见性、有序性，解决并发安全问题。

它可以修饰实例方法、静态方法、同步代码块，分别锁实例对象、Class 对象、自定义对象。

原理层面：

它基于对象头 Mark Word + Monitor 监视器锁实现，每个 Java 对象都自带一把锁。

线程执行时会尝试获取 Monitor，成功则执行，失败进入阻塞队列。

JDK1.6 做了锁优化，会按 无锁→偏向锁→轻量级锁→重量级锁 自动升级，提升性能。

特性是可重入、不可中断、非公平锁。
总结

基础：解决并发安全，3 种用法，基于对象 + Monitor

核心：对象头 Mark Word 存锁状态

高分：锁升级流程（偏向→轻量→重量）

特性：可重入、非公平、不可中断