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Java中的synchronized关键字是实现线程安全的重要工具,常用于保护共享资源和确保方法或代码块的互斥执行。本文将深入探讨synchronized的实现原理。
synchronized关键字不仅用于保证方法或代码块在运行时同一时刻只有一个线程能够进入临界区,还能确保共享变量的内存可见性。这使得synchronized成为Java中实现线程安全的核心机制之一。
synchronized关键字可以作用于方法和代码块,具体实现方式有所不同。
代码块使用monitorenter和monitorexit指令来实现同步。每个对象都与一个monitor关联,当且仅当拥有该monitor时,才能进入临界区。具体来说:
方法使用ACC_SYNCHRONIZED指令来实现同步。具体流程如下:
monitor是synchronized实现的关键机制,它通过维护每个对象的锁状态来协调线程的进入和退出。以下是monitor的主要工作原理:
在Hotspot虚拟机中,object monitor由C++类ObjectMonitor实现。每个对象都有一个对应的monitor,通过Mark Word字段关联。Mark Word字段存储了对象的运行时数据,包括锁状态、线程ID、哈希码等信息。
通过上述机制,synchronized实现了对共享资源的互斥访问和内存可见性。无论是代码块还是方法,synchronized都通过monitor机制实现加锁和解锁。理解monitor与object之间的关联,以及Mark Word的作用,是理解synchronized实现原理的关键。
本文详细讲解了Java中的synchronized锁实现原理,涵盖了代码块、方法、monitor机制以及object monitor的结构。如需了解重量级锁的实现细节,欢迎关注后续文章。
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