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在Java虛擬機中并沒有提供任何與monitor、lock等相關(guān)操作指令集合和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來支持synchronized關(guān)鍵字。
在Java語言中，synchronized是一種非常重要的關(guān)鍵字，它可以保證多線程程序的同步性和安全性。那么，在Java虛擬機中，synchronized又是如何實現(xiàn)的呢？
首先，我們需要了解一下什么是鎖。在計算機領(lǐng)域中，鎖就像一個開關(guān)或者信號量一樣，用來控制對共享資源的訪問。當(dāng)某個線程獲取到鎖后，其他線程就無法再訪問該資源直到當(dāng)前線程釋放了這個鎖。
在Java語言中，每個對象都有一個內(nèi)部鎖（也稱為監(jiān)視器），可以通過使用synchronized關(guān)鍵字來獲得這個鎖。當(dāng)一個方法被標(biāo)記為synchronized時，在執(zhí)行該方法之前會自動獲取該對象上的內(nèi)部鎖，并且只有持有該對象上內(nèi)部所的線程才能運行此方法。
但是，在Java虛擬機中并沒有提供任何與monitor、lock等相關(guān)操作指令集合和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來支持synchronized關(guān)鍵字。那么它究竟能否進行有效地編譯和執(zhí)行呢？
其實，在JVM規(guī)范里面定義了monitorenter和monitorexit兩條指令專門負責(zé)處理同步代碼塊（即加入了synchronized關(guān)鍵字修飾的代碼塊）。當(dāng)一個線程進入同步代碼塊時，它會嘗試獲取鎖（也就是執(zhí)行monitorenter指令），如果該鎖沒有被其他線程占用，則當(dāng)前線程獲得這個鎖并繼續(xù)執(zhí)行。如果該鎖已經(jīng)被其他線程占用，則當(dāng)前線程進入阻塞狀態(tài)等待其它線程釋放鎖。
而當(dāng)一個持有鎖的線程退出同步代碼塊時，它需要調(diào)用monitorexit指令來釋放這個內(nèi)部所。在釋放內(nèi)部所之前，JVM會保證所有修改了共享變量的值都被刷新到主存儲器中。
但是，在Java虛擬機中實現(xiàn)synchronized關(guān)鍵字還存在一些問題。比如說，在Java 1.6版本以前，每次進行加解鎖操作都需要在用戶態(tài)與內(nèi)核態(tài)之間進行多次上下文切換，并且相對較為耗費資源。另外，在高并發(fā)環(huán)境下使用synchronized關(guān)鍵字可能引起死鎖和饑餓等問題。
為解決以上問題，從Java 1.6開始引入了輕量級同步(Lightweight synchronization)機制——偏向鎖、自旋鎖和適應(yīng)性自旋(Spinning)等技術(shù)來提高synchronized關(guān)鍵字的效率和性能，并減少因競爭導(dǎo)致CPU時間片浪費的情況。
總的來說，Java虛擬機中實現(xiàn)synchronized關(guān)鍵字是通過monitorenter和monitorexit兩條指令處理同步代碼塊，并且結(jié)合偏向鎖、自旋鎖等技術(shù)進行優(yōu)化。這種機制保證了多線程程序的安全性和同步性，也為我們編寫高效穩(wěn)定的并發(fā)程序提供了有力支持。
網(wǎng)頁名稱：Java虛擬機是怎么實現(xiàn)synchronized的？
文章位置：http://www.5511xx.com/article/cdeeosj.html
