Synchronized的實現(xiàn)原理
對于被Synchronized修飾的方法/代碼塊炊邦，會多出三個匯編指令：monitorEnter（代碼執(zhí)行前）舷夺、monitorExit（代碼執(zhí)行后）、monitorExit（拋出異常時）。
monitorEnter是獲取鎖伞鲫，monitorExit釋放鎖。
為什么每一個對象都能成為鎖签舞，鎖存在什么地方
Synchronized修飾方法秕脓，那么這個鎖就是類層面的鎖，鎖的是當前類的class對象儒搭。對于Synchronized代碼塊吠架，則Synchronized（obj）中的obj就是被鎖的對象。每一個java對象在內(nèi)存中存儲的布局可以分為三塊區(qū)域：對象頭（Header）搂鲫、實例數(shù)據(jù)（Instance Data）和對齊填充（Padding）傍药。而鎖存在于對象頭。 對象頭(Object Header)包括兩部分信息，第一部分用于存儲對象自身的運行時數(shù)據(jù)拐辽， 如哈希碼（HashCode）拣挪、GC分代年齡、鎖狀態(tài)標志俱诸、線程持有的鎖菠劝、偏向線程ID、偏向時間戳等等睁搭，這部分數(shù)據(jù)的長度在32位和64位的虛擬機（暫 不考慮開啟壓縮指針的場景）中分別為32個和64個Bits赶诊，官方稱它為“Mark Word”。對象頭的另外一部分是類型指針园骆，即是對象指向它的類的元數(shù)據(jù)的指針甫何，虛擬機通過這個指針來確定這個對象是哪個類的實例。
獲取鎖的流程
首先在markword中有個鎖標志來表明當前是哪種類型的鎖遇伞，而走不同的流程。
鎖升級和鎖膨脹的流程：偏向鎖->輕量級鎖+自旋鎖->重量級鎖
偏向鎖：為了減少輕量級鎖的性能消耗（輕量級鎖每次申請捶牢、釋放鎖都至少需要一次CAS鸠珠，但偏向鎖只有初始化時需要一次CAS）：一定時間內(nèi)只有一個線程執(zhí)行同步代碼，不存在競爭秋麸。在markword中記錄了線程ID和epoch值渐排。線程從無鎖狀態(tài)進入同步代碼塊時判斷有沒有記錄線程ID，有記錄則判斷是不是當前線程ID灸蟆，是就直接獲得鎖驯耻，無記錄則進行CAS操作將當前線程ID存入markword中，操作失敗則存在競爭升級為輕量級鎖炒考。重偏向（待補充）
輕量級鎖：為了減少以下場景的性能消耗：線程無實際競爭或競爭的時間很短（時間內(nèi)自旋可以獲得鎖）可缚。包括系統(tǒng)調(diào)用引起的內(nèi)核態(tài)與用戶態(tài)切換、線程阻塞造成的線程切換等斋枢。將Mark Word中的部分字節(jié)CAS更新指向線程棧中的Lock Record帘靡，如果更新成功，則輕量級鎖獲取成功瓤帚，記錄鎖狀態(tài)為輕量級鎖描姚；否則，說明已經(jīng)有線程獲得了輕量級鎖戈次，此時CAS操作自旋一段時間轩勘，仍然失敗則膨脹為重量級鎖。
重量級鎖：此時會初始化一個objectMonitor對象監(jiān)視器怯邪，markword中的部分字節(jié)會指向這個monitor绊寻。monitor包含以下信息：markword，當前對象，當前線程榛斯，重入次數(shù)观游，cxq隊列，entryList,waitSet等待隊列驮俗。首先線程獲取鎖判斷owner是否為空懂缕，為空則記錄為當前線程，不為空判斷是不是當前線程王凑，是則重入次數(shù)加1搪柑。不是則將線程包裝成ObjectWaiter對象放入cxq隊列，并調(diào)用park掛起這個線程索烹。鎖釋放會根據(jù)策略不同從cxq隊列或entryList中取一個線程去喚醒去再次競爭鎖
wait與notify
wait時線程會被掛起放入waitset隊列并釋放鎖工碾；
notify時從waitSet中取出第一個，根據(jù)Policy的不同百姓，將這個線程放入_EntryList或者_cxq隊列中的起始或末尾位置渊额，然后根據(jù)QMode的不同，將ObjectWaiter從_cxq或者_EntryList中取出后喚醒再次去競爭鎖垒拢。
