前言
关键字 synchronized可以保证在同一个时刻，只有一个线程可以执行某个方法或者某个代码块(主要是对方法或者代码块中存在共享数据的操作)，同时我们还应该注意到synchronized另外一个重要的作用，synchronized可保证一个线程的变化(主要是共享数据的变化)被其他线程所看到（保证可见性，完全可以替代Volatile功能）。
synchronized的三种应用方式
synchronized关键字最主要有以下3种应用方式，下面分别介绍
- 修饰实例方法，作用于当前实例加锁，进入同步代码前要获得当前实例的锁
- 修饰静态方法，作用于当前类对象加锁，进入同步代码前要获得当前类对象的锁
- 修饰代码块，指定加锁对象，对给定对象加锁，进入同步代码库前要获得给定对象的锁。
当你将synchronized加到非静态方法的实例方法时，在同一个实例对象的该方法调用，会对方法的调用进行加锁，但是，如果new了两个实例对象，则不会加锁，导致没有达到预期结果。
此时，需要在静态方法中加入synchronized关键字，因为访问静态 synchronized 方法占用的锁是当前类的class对象，而访问非静态 synchronized 方法占用的锁是当前实例对象锁。
当然，为了缩小同步的代码块，可以用synchronized关键字修饰代码块，减少加锁的范围，提升性能。
synchronized原理浅析
1.synchronized代码块底层原理
从javap反编译后得到字节码可以得到：
monitorenter //进入同步方法
//..........省略其他
monitorexit //退出同步方法
goto //return
//省略其他.......
monitorexit //退出同步方法
从字节码中可知同步语句块的实现使用的是monitorenter 和 monitorexit 指令，其中monitorenter指令指向同步代码块的开始位置，monitorexit指令则指明同步代码块的结束位置。
当执行到monitorenter时，线程会尝试获取对象锁所对应的monitor的持有权，获取成功，并将计数器设置为1，取锁成功，直到正在执行线程执行完毕，即执行monitorexit指令，计数器的值会被设置为0，并释放锁。当然当前线程可对该monitor进行重入，这里就涉及重入锁概念，但是无论如何，方法中调用过每条monitorenter都会对应一条monitorexit，都会进行一一配对。
从以上的字节码可以看到有两个monitorexit，因为为了保证在方法异常完成时，monitorenter和monitorexit都会正常配对执行，编译器会自动产生一个异常处理器，处理所有的异常，并执行monitorexit指令。
2.synchronized修饰方法底层原理
从javap反编译后得到字节码可以得到：
//..........省略其他
flags: ACC_PUBLIC, ACC_SYNCHRONIZED
//省略其他.......
从字节码可知，当前无monitorenter 和 monitorexit 指令，只有ACC_SYNCHRONIZED标识，表示该方法是一个同步方法，具体锁方面的原理跟代码块的相似。
在理解原理之后，也要理解锁的状态、锁的竞争等概念。
锁状态
锁的状态总共有四种，无锁状态、偏向锁、轻量级锁和重量级锁。
1.偏向锁
偏向锁是指一段同步代码一直被一个线程所访问，那么该线程会自动获取锁，降低获取锁的代价。
在大多数情况下，锁总是由同一个线程多次获得，不存在多线程竞争，所以出现了偏向锁，从而达到提高性能的目的。
当偏向锁遇到其他线程尝试竞争偏向锁时，才会释放锁，会暂停拥有偏向锁的线程，判断是否处于被锁定状态，然后恢复到无锁状态或轻量级锁状态。
2.轻量级锁
当一个线程持有偏向锁是，呗另外的线程访问，偏向锁会升级为轻量级锁，其他线程通过自旋的形式尝试获取锁，不会阻塞，从而提高性能。
由此可知，当只有一个等待线程，则该线程通过自旋进行等待，但是当自旋超过一定的次数，或者一个线程持有锁，一个线程自旋，此时再来第三个线程，轻量级锁活升级为重量级锁
3.重量级锁
重量级锁，效率低下，因为monitor是依赖于底层的操作系统的Mutex Lock来实现的，而操作系统实现线程之间的切换时需要从用户态转换到核心态，这个状态之间的转换需要相对比较长的时间，时间成本相对较高。
synchronized注意点
1.synchronized可重入性
由synchronized底层原理可知，当前线程已经持有锁对象，再次申请锁时，属于重入锁。
for(int j=0;j<1000000;j++){
//this,当前实例对象锁
synchronized(this){
i++;
increase();//synchronized的可重入性
}
}
如上图伪代码可知，synchronized允许重入。
2.synchronized线程中断
对于synchronized来说，如果一个线程在等待锁，那么结果只有两种，要么它获得这把锁继续执行，要么它就保存等待，即使调用中断线程的方法，也不会生效。
3.synchronized等待唤醒机制
notify/notifyAll和wait方法，在使用这3个方法时，必须处于synchronized代码块或者synchronized方法中，否则就会抛出IllegalMonitorStateException异常，这是因为调用这几个方法前必须拿到当前对象的监视器monitor对象
synchronized (obj) {
obj.wait();
obj.notify();
obj.notifyAll();
}
4.wait和sleep区别
wait方法调用之后，会释放持有的monitor，直到有线程调用notify/notifyAll后才能继续运行。
sleep方法只是让线程休眠，并不释放锁。
5.执行过程
线程进入synchronized代码块前后，执行过程如下：
- a.线程获得互斥锁
- b.清空工作内存
- c.从主内存拷贝共享变量最新的值到工作内存成为副本
- d.执行代码
- e.将修改后的副本的值刷新回主内存中
- f.线程释放锁
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