synchronized是面試中經(jīng)常會(huì)被問(wèn)到的知識(shí)點(diǎn)礼旅，相關(guān)的問(wèn)題點(diǎn)也很多，問(wèn)題答案涉及的知識(shí)點(diǎn)也很多洽洁，有經(jīng)驗(yàn)的面試官就會(huì)順著你的答案不斷追問(wèn)一下痘系，下面的對(duì)話場(chǎng)景就是相關(guān)面試題的連環(huán)炮。

面試官：說(shuō)一下synchronized的作用饿自。
小白：對(duì)于單一JVM來(lái)說(shuō)汰翠，synchronized可以保證在并發(fā)情況下龄坪，同一時(shí)刻只有一個(gè)線程執(zhí)行某個(gè)方法或某段代碼，它可用于修飾方法或代碼塊复唤，實(shí)現(xiàn)對(duì)同步代碼的并發(fā)安全控制健田。

面試官：你剛剛說(shuō)synchronized可用于修飾方法和代碼塊，他們有什么區(qū)別呢佛纫？
小白：修飾方法在底層實(shí)現(xiàn)上會(huì)在方法訪問(wèn)標(biāo)識(shí)中設(shè)置ACC_SYNCHRONIZED標(biāo)示符妓局，修飾代碼塊在底層實(shí)現(xiàn)上會(huì)使用monitorenter和monitorexit指令。

面試官：那你說(shuō)一下修飾方法方式的底層實(shí)現(xiàn)原理呈宇？
小白：反編譯字節(jié)碼文件好爬，可以看到在方法的flags中設(shè)置了ACC_SYNCHRONIZED訪問(wèn)標(biāo)識(shí)。每個(gè)對(duì)象都與一個(gè)monitor相關(guān)聯(lián)攒盈，當(dāng)且僅當(dāng)monitor被線程持有時(shí)抵拘，monitor處于鎖定狀態(tài)哎榴。當(dāng)方法執(zhí)行時(shí)型豁，線程將先嘗試獲取對(duì)象相關(guān)聯(lián)的monitor所有權(quán)，然后再執(zhí)行方法尚蝌，最后在方法完成(無(wú)論是正常執(zhí)行還是非正常執(zhí)行)時(shí)釋放monitor所有權(quán)迎变。在方法執(zhí)行期間，線程持有了monitor所有權(quán)飘言，其它任何線程都無(wú)法再獲得同一個(gè)對(duì)象相關(guān)聯(lián)的monitor所有權(quán)衣形。

上面的答案會(huì)引發(fā)面試官提問(wèn)Java對(duì)象頭和鎖相關(guān)的問(wèn)題，需要有心理準(zhǔn)備姿鸿。

面試官：那你再說(shuō)一下修飾代碼塊方式的底層實(shí)現(xiàn)原理谆吴？
小白：反編譯字節(jié)碼文件，可以看到在邏輯代碼前添加了monitorenter指令苛预，在邏輯代碼尾添加了monitorexit指令句狼。當(dāng)方法執(zhí)行時(shí)，當(dāng)前線程執(zhí)行monitorenter指令嘗試獲取對(duì)象相關(guān)聯(lián)的monitor所有權(quán)時(shí)热某，如果此時(shí)這個(gè)monitor的計(jì)數(shù)器是0腻菇，那么當(dāng)前線程持有該monitor，同時(shí)monitor計(jì)數(shù)器設(shè)置為1昔馋；如果當(dāng)前線程已經(jīng)持有了對(duì)象相關(guān)聯(lián)的monitor所有權(quán)筹吐，只是想重新獲取，那么繼續(xù)持有該monitor秘遏，同時(shí)monitor計(jì)數(shù)器加1丘薛；如果有其它線程已經(jīng)持有了對(duì)象相關(guān)聯(lián)的monitor所有權(quán)，當(dāng)前線程阻塞邦危，直到monitor計(jì)數(shù)器為0榔袋，再次嘗試獲取所有權(quán)周拐。方法正常執(zhí)行或發(fā)生異常時(shí)，會(huì)執(zhí)行monitorexit指令凰兑，釋放monitor所有權(quán)妥粟，monitor計(jì)數(shù)器減1。

面試官：你剛剛說(shuō)到了Monitor吏够，能詳細(xì)再說(shuō)說(shuō)嗎勾给？
小白：Java虛擬機(jī)中，synchronized支持的同步方法和同步語(yǔ)句都是使用monitor來(lái)實(shí)現(xiàn)的锅知。每個(gè)對(duì)象都與一個(gè)monitor相關(guān)聯(lián)播急，當(dāng)一個(gè)線程執(zhí)行到一個(gè)monitor監(jiān)視下的代碼塊中的第一個(gè)指令時(shí)，該線程必須在引用的對(duì)象上獲得一個(gè)鎖售睹，這個(gè)鎖是monitor實(shí)現(xiàn)的桩警。在HotSpot虛擬機(jī)中，monitor是由ObjectMonitor實(shí)現(xiàn)昌妹，使用C++編寫(xiě)實(shí)現(xiàn)捶枢，具體代碼在HotSpot虛擬機(jī)源碼ObjectMonitor.hpp文件中。

查看源碼會(huì)發(fā)現(xiàn)飞崖，主要的屬性有_count(記錄該線程獲取鎖的次數(shù))烂叔、_recursions(鎖的重入次數(shù))、_owner(指向持有ObjectMonitor對(duì)象的線程)固歪、_WaitSet(處于wait狀態(tài)的線程集合)蒜鸡、_EntryList(處于等待鎖block狀態(tài)的線程隊(duì)列)。

當(dāng)并發(fā)線程執(zhí)行synchronized修飾的方法或語(yǔ)句塊時(shí)牢裳，先進(jìn)入_EntryList中逢防，當(dāng)某個(gè)線程獲取到對(duì)象的monitor后，把monitor對(duì)象中的_owner變量設(shè)置為當(dāng)前線程蒲讯，同時(shí)monitor對(duì)象中的計(jì)數(shù)器_count加1忘朝，當(dāng)前線程獲取同步鎖成功。

當(dāng)synchronized修飾的方法或語(yǔ)句塊中的線程調(diào)用wait()方法時(shí)伶椿，當(dāng)前線程將釋放持有的monitor對(duì)象辜伟，monitor對(duì)象中的_owner變量賦值為null，同時(shí)脊另，monitor對(duì)象中的_count值減1导狡，然后當(dāng)前線程進(jìn)入_WaitSet集合中等待被喚醒。

面試官：你的回答中說(shuō)到了鎖偎痛，那一個(gè)對(duì)象的鎖狀態(tài)存在哪里旱捧？
小白：Java對(duì)象的對(duì)象頭中。

面試官：對(duì)象頭中包含哪些內(nèi)容？
小白：一部分是對(duì)象自身的運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)枚赡，如哈希碼（HashCode）氓癌、GC分代年齡、鎖狀態(tài)標(biāo)志贫橙、線程持有的鎖贪婉、偏向線程ID、偏向時(shí)間戳等卢肃，官方稱它為“Mark Word”疲迂；一部分是類(lèi)型指針，即是對(duì)象指向它的類(lèi)的元數(shù)據(jù)的指針莫湘，虛擬機(jī)通過(guò)這個(gè)指針來(lái)確定這個(gè)對(duì)象是哪個(gè)類(lèi)的實(shí)例尤蒿；如果對(duì)象是一個(gè)Java數(shù)組，那在對(duì)象頭中還必須有一塊用于記錄數(shù)組長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)幅垮，因?yàn)樘摂M機(jī)可以通過(guò)普通Java對(duì)象的元數(shù)據(jù)信息確定Java對(duì)象的大小腰池，但是從數(shù)組的元數(shù)據(jù)中無(wú)法確定數(shù)組的大小。

面試官：對(duì)對(duì)象頭中的鎖狀態(tài)標(biāo)識(shí)來(lái)說(shuō)忙芒，synchronized屬于哪一級(jí)別的鎖示弓？
小白：重量級(jí)鎖。

面試官：JVM對(duì)鎖進(jìn)行了哪些優(yōu)化匕争？
小白:......

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