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synchronized 关键字

synchronized 的作用​

synchronized 可以保证被它修饰的方法或代码块在任意时刻只能有一个线程执行。

synchronized 和 volatile 的区别是什么？

volatile 解决的是内存可见性问题，会使得所有对 volatile 变量的读写都直接写入主存，即 保证了变量的可见性。

synchronized 解决的是执行控制的问题，它会阻止其他线程获取当前对象的监控锁。

synchronized 使用​

对当前实例对象加锁

下面的两个方法等效

public synchronized void test(){

}

public void test1(){
    synchronized (this){
      
    }
}

对这个类的所有对象加锁

下面的两个方法等效

  public synchronized static void test2(){

  }
  public static void test3(){
    synchronized (SynchronizedClient.class){

    }
  }

说一下 synchronized 底层实现原理？​

synchronized 同步代码块的实现是通过 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 monitorenter 指令时，线程试图获取锁也就是获取 monitor(monitor对象存在于每个Java对象的对象头中，synchronized 锁便是通过这种方式获取锁的，也是为什么Java中任意对象可以作为锁的原因) 的持有权。

其内部包含一个计数器，当计数器为 0 则可以成功获取，获取后将锁计数器设为 1 也就是加 1。相应的在执行 monitorexit 指令后，将锁计数器设为 0，表明锁被释放。如果获取对象锁失败，那当前线程就要阻塞等待，直到锁被另外一个线程释放为止

多线程中 synchronized 锁升级的原理是什么？​

synchronized 锁升级原理：在锁对象的对象头里面有一个 threadid 字段，在第一次访问的时候 threadid 为空，jvm 让其持有偏向锁，并将 threadid 设置为其线程 id，再次进入的时候会先判断 threadid 是否与其线程 id 一致，如果一致则可以直接使用此对象，如果不一致，则升级偏向锁为轻量级锁，通过自旋循环一定次数来获取锁，执行一定次数之后，如果还没有正常获取到要使用的对象，此时就会把锁从轻量级升级为重量级锁，此过程就构成了 synchronized 锁的升级。

JVM 对 synchronized 的优化有哪些？​

1. 锁膨胀

无锁状态下，线程 A 获取锁，锁的状态会升级为偏向锁。 此时，线程 B 尝试获取锁，锁升级为轻量级锁。 如果线程 B 获取锁失败，线程 B 自旋等待，自旋一定次数之后，锁升级为重量级锁。 如果多个线程同时获取锁，锁升级为重量级锁。

2.锁消除

消除锁是虚拟机另外一种锁的优化，这种优化更彻底，在JIT编译时，对运行上下文进行扫描，去除不可能存在竞争的锁。

public static String test() {
    Object obj = new Object();
    synchronized (obj) {
        return obj.toString();
    }
}

3. 锁粗化

锁粗化是虚拟机对另一种极端情况的优化处理，通过扩大锁的范围，避免反复加锁和释放锁。

Object obj = new Object();
public static String test() {  
    for(int i = 0; i < 100; i++) {
        synchronized (obj) {
            // do something....
        }
    }
}
Object obj = new Object();
public static String test() {  
    synchronized (obj) {
        for(int i = 0; i < 100; i++) {
                // do something....
        }
    }
}

4. 自旋锁与自适应自旋锁

自旋的时间（次数）不固定