1.使用
java中的每一个对象都可以作为synchronized的锁进行代码同步，常见的形式
- 同步代码块锁是synchronized括号内的对象
- 普通成员方法上，锁是当前的对象，synchronized(this)
- 静态方法上，锁是当前类的Class对象
2. 原理
synchronized是通过指定某个对象进行加锁，那么synchronized的锁信息肯定是和对象有关。Java的对象头里的Mark Word字段，默认是存储对象的HashCode。32位虚拟机中Mark Word的存储结构
| 锁状态 | Mark Word中的存储内容 | 标志位 |
|---|---|---|
| 无锁状态 | Hash code,偏向锁0 | 01 |
| 偏向锁 | 线程ID，偏向锁1 | 01 |
| 轻量级锁 | 指向栈中锁记录的指针 | 00 |
| 重量级锁 | 指向互斥量的指针 | 10 |
3.锁升级
偏向锁 ==> 轻量级锁 ==> 重量级锁
锁只能升级、不能退化
1.偏向锁
- 偏向锁加锁：Mark Word中记录了当前获取锁线程ID，这样同一个线程可以多次进入同一个共享代码块而无需加锁。如果是无锁状态，则尝试通过CAS将偏向锁中的线程id修改为当前线程。
- 偏向锁解锁：需要等到全局安全点（在这个时间点上没有正在执行的字节码）会首先暂停拥有偏向锁的线程，判断锁对象是否处于被活动状态，撤销偏向锁后恢复到未锁定或升级为轻量级锁。
2.轻量级锁
- 加锁：在栈帧中创建空间(Displaced Mark Word)存储Mark Word中内容，然后尝试使用Cas把Mark word中的指针指向栈帧。成功则获取锁，失败则通过自旋获取锁，自旋失败则升级为重量级锁
- 解锁：通过CAS把栈帧中的(Displaced Mark Word使用CAS替换回Mark Word，成功则说明在期间没有锁竞争，否则唤醒等待线程（已经升级为重量级锁）
3.锁的优缺点
| 锁 | 优点 | 缺点 | 适用场景 |
|---|---|---|---|
| 偏向锁 | 加锁和解锁不需要额外的消耗，和执行非同步方法比仅存在纳秒级的差距 | 如果线程间存在锁竞争，会带来额外的锁撤销的消耗 | 适用于只有一个线程访问同步块场景 |
| 轻量级锁 | 竞争的线程不会阻塞，提高了程序的响应速度 | 如果始终得不到锁竞争的线程使用自旋会消耗CPU | 追求响应时间,锁占用时间很短 |
| 重量级锁 | 线程竞争不使用自旋，不会消耗CPU | 线程阻塞，响应时间缓慢 | 追求吞吐量,锁占用时间较长 |
4. StringBuilder和StringBuffer
如果你看到别人在非并发环境下使用StringBuffer就说，你这里应该用StringBuilder啊，用StringBuffer明显影响性能。这句话前面半句是没问题的，但是说明显影响性能这个就有点显得不那么专业了。如果你看明白的了synchronized的锁升级就应该知道，在单线程环境下永远是偏向锁，不会升级。因此性能开销可以忽略不计。
As of release JDK 5, this class has been supplemented with an equivalent class designed for use by a single thread, link StringBuilder. The StringBuilder class should generally be used in preference to this one, as it supports all of the same operations but it is faster, as t performs no synchronization.
5. synchronized + String
public class TTT { public static void main(String[] args) throws ParseException, InterruptedException { new MyThread("A").start(); synchronized (new String("B")) { new MyThread("B").start(); } new MyThread("A").start(); } public static void synchronizeMethod(String str) throws InterruptedException { synchronized (str) { TimeUnit.SECONDS.sleep(2); System.out.println(str); } } static class MyThread extends Thread { String str; public MyThread(String str) { this.str = str; } @Override public void run() { try { synchronizeMethod(str); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } }} 你知道上面代码的执行情况吗。如果不明白那说明synchronized使用和String的内存分配情况还有欠缺。