Synchronized是Java中的关键字，是一种同步锁。它修饰的对象有以下几种： 

1. 修饰一个代码块:被修饰的代码块称为同步语句块，其作用的范围是大括号{}括起来的代码，作用的对象是调用这个代码块的对象； 

2. 修饰一个方法:被修饰的方法称为同步方法，其作用的范围是整个方法，作用的对象是调用这个方法的对象； 

3. 修饰一个静态的方法:其作用的范围是整个静态方法，作用的对象是这个类的所有对象； 

4. 修饰一个类:其作用的范围是synchronized后面括号括起来的部分，作用主的对象是这个类的所有对象。

Synchronized锁重入功能：也就是在使用synchronized时，当一个线程得到了一个对象锁之后，再次请求此对象是可以再次得到该对象的锁的

Synchronized和Before/After模式

不管是Synchronized方法还是synchronized代码块都像是一个由"{"和"}"包起来的一个代码块.如下所示

//synchronzied方法

synchronized void method{

    ...

}

//synchronized代码块

synchronized(obj){

    ...

}

但是一般的锁处理如下所示:

//锁处理的方法

void method(){

    lock();

    ...

    unlock();

}

看起来这样的两个方法都是一样的,但是如果在lock()和unlock()之间存在return或者异常处理时就会出现锁无法释放的问题.

但是对于synchronized方法或者synchronized代码来说无论是中间执行了return或者还是异常处理都一定能释放锁.

如何解决这个问题?

//锁处理的方法

void method(){

    lock();

    try{

        ...

    }

    finaly{

        unlock();

    }

}

在如上所示的代码中,不管是中间执行了return,抛出异常,还是其他任何操作,finally部分的代码都会被运行.

这种finally用法是Before/After模式的实现方法之一.

Synchronized与原子操作

synchronized方法只允许一个线程同步执行,如果某个线程正在执行synchronized方法,其他线程就无法进入该方法.所以syncrhonized修饰的操作被成为原子操作.

Java中的原子操作

(1) 除long和double之外的基本类型的赋值操作

(2) 所有引用reference的赋值操作

(3) java.concurrent.Atomic.* 包中所有类的一切操作。

比如对long和double这种在32位操作系统下会出现非原子操作的数据类型,我们应该用Synchronized或者volatile来修饰.

Synchronized原理-Monitor

看到这里很多同学可能会觉得奇怪,为什么在Java中不管什么对象都可以被作为锁?而且作为所有的类的顶级对象Object中的Object方法都有nofity/notifyAll/wait等方法.这是因为对于Java中任意一个对象都对应有一个Monitor对象,它拥有关于锁的一切信息.

我们都知道Java对象都存在堆中,对于每一个对象,它都由三个部分组成:1.对象头2.实例数据3.对齐填充

在JVM中，对象在内存中的布局分为三块区域：1.对象头,2.实例数据3,对齐填充

在Java对象头中主要由Mark Word和Class Metadata Address组成.

Mark Word: 存储对象的hashCode、锁信息或分代年龄或GC标志等信息

Class Metadata Address: 类型指针指向对象的类元数据，JVM通过这个指针确定该对象是哪个类的实例。

Moniter对象便是对我们每个Java对象的头里的Mark Word存在的对象.通过对Java对象的Mark Word中属性的监视,来进行锁管理.,

在Java虚拟机(HotSpot)中，monitor是由ObjectMonitor实现的,ObjectMonitor中有两个队列，_WaitSet 和 _EntryList，用来保存ObjectWaiter对象列表( 每个等待锁的线程都会被封装成ObjectWaiter对象)，_owner指向持有ObjectMonitor对象的线程，当多个线程同时访问一段同步代码时，首先会进入 _EntryList 集合，当线程获取到对象的monitor 后进入 _Owner 区域并把monitor中的owner变量设置为当前线程同时monitor中的计数器count加1，若线程调用 wait() 方法，将释放当前持有的monitor，owner变量恢复为null，count自减1，同时该线程进入 WaitSe t集合中等待被唤醒。若当前线程执行完毕也将释放monitor(锁)并复位变量的值，以便其他线程进入获取monitor(锁)。