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Synchronized原理
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1. 什么是Synchronized
Synchronized是Java中的一種同步機(jī)制，用于保證多線程環(huán)境下的數(shù)據(jù)安全性，它可以保證在同一時(shí)刻只有一個(gè)線程能夠訪問(wèn)被修飾的代碼塊或方法，從而避免數(shù)據(jù)不一致的問(wèn)題。
2. Synchronized的原理
2.1 對(duì)象頭和Mark Word
在JVM中，每個(gè)對(duì)象都有一個(gè)對(duì)象頭，對(duì)象頭中包含一個(gè)Mark Word，用于存儲(chǔ)對(duì)象的HashCode、GC分代年齡、鎖標(biāo)志位等信息，當(dāng)一個(gè)線程獲取到對(duì)象鎖時(shí)，會(huì)在Mark Word中記錄當(dāng)前線程的唯一標(biāo)識(shí)，表示該對(duì)象已被鎖定。
2.2 Monitor（監(jiān)視器）
每個(gè)對(duì)象都關(guān)聯(lián)一個(gè)Monitor，當(dāng)一個(gè)線程進(jìn)入synchronized修飾的代碼塊時(shí)，它會(huì)嘗試獲取對(duì)象的Monitor，如果Monitor已經(jīng)被其他線程獲取，那么當(dāng)前線程會(huì)進(jìn)入等待隊(duì)列，直到Monitor被釋放。
2.3 鎖升級(jí)
Java中的鎖有四種狀態(tài)，分別是無(wú)鎖、偏向鎖、輕量級(jí)鎖和重量級(jí)鎖，隨著競(jìng)爭(zhēng)情況逐漸激烈，鎖會(huì)由偏向鎖升級(jí)到輕量級(jí)鎖，再升級(jí)到重量級(jí)鎖。
2.3.1 偏向鎖
當(dāng)一個(gè)線程第一次訪問(wèn)一個(gè)同步塊時(shí)，會(huì)將對(duì)象頭中的Mark Word設(shè)置為當(dāng)前線程的唯一標(biāo)識(shí)，并將鎖標(biāo)志位設(shè)置為偏向鎖，這樣下次該線程再次訪問(wèn)同步塊時(shí)，就無(wú)需再次獲取鎖，提高了性能。
2.3.2 輕量級(jí)鎖
當(dāng)有其他線程嘗試獲取同一個(gè)對(duì)象的鎖時(shí)，會(huì)檢查對(duì)象頭中的Mark Word是否為當(dāng)前線程的唯一標(biāo)識(shí)，如果不是，則嘗試使用CAS（Compare and Swap）操作將Mark Word替換為當(dāng)前線程的唯一標(biāo)識(shí)，如果CAS操作成功，表示獲取到了鎖；否則，表示發(fā)生了競(jìng)爭(zhēng)，需要將鎖升級(jí)為重量級(jí)鎖。
2.3.3 重量級(jí)鎖
當(dāng)發(fā)生競(jìng)爭(zhēng)時(shí)，鎖會(huì)升級(jí)為重量級(jí)鎖，此時(shí)，線程會(huì)進(jìn)入等待隊(duì)列，直到Monitor被釋放。
3. Synchronized的使用場(chǎng)景
Synchronized可以用于修飾方法或者代碼塊，保證同一時(shí)刻只有一個(gè)線程能夠訪問(wèn)被修飾的部分，常見(jiàn)的使用場(chǎng)景包括：
保證原子性操作：對(duì)共享變量的自增操作。
保證可見(jiàn)性：多個(gè)線程共享一個(gè)資源，需要保證一個(gè)線程對(duì)資源的修改對(duì)其他線程可見(jiàn)。
保證有序性：多個(gè)線程按照一定的順序執(zhí)行任務(wù)。
4. Synchronized的優(yōu)缺點(diǎn)
4.1 優(yōu)點(diǎn)
簡(jiǎn)單易用：只需在方法或代碼塊前加上synchronized關(guān)鍵字即可。
保證了數(shù)據(jù)的一致性和可見(jiàn)性。
4.2 缺點(diǎn)
性能較低：當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)激烈時(shí)，會(huì)導(dǎo)致大量的線程阻塞，降低系統(tǒng)性能。
可能導(dǎo)致死鎖：當(dāng)多個(gè)線程互相等待對(duì)方釋放鎖時(shí)，可能導(dǎo)致死鎖。
新聞標(biāo)題：synchronzed原理
轉(zhuǎn)載源于：http://www.dlmjj.cn/article/coheeci.html
