synchronized加锁对象是什么、synchronized底层原理

一、synchronized加锁对象是什么

为了方便参考，以下是调用加了synchronized方法的代码：

public class Test02_Synchronized {
    public static void main(String[] args) {
        init();
    }

    public static void init() {
        OutPut outPut = new OutPut();
        new Thread(() -> {
            //CPU一直转
            while (true) {
                SleepUtils.millis(5);
                outPut.print("atguigu");
            }
        }).start();

        new Thread(() -> {
            //CPU一直转
            while (true) {
                SleepUtils.millis(5);
                OutPut.print2("online");
            }
        }).start();
    }

}

1.普通方法(对象方法) synchronized默认加锁对象是this

class OutPut {
    public synchronized void print(String name) {
        int length = name.length();

        for (int i = 0; i < length; i++) {
            System.out.print(name.charAt(i));
        }

        System.out.println();
    }
}

2.静态方法(类方法) synchronized默认加锁对象是XXX.class

class OutPut {

    public static synchronized void print2(String name) {
        int length = name.length();
        for (int i = 0; i < length; i++) {
            System.out.print(name.charAt(i));
        }
        System.out.println();
    }


}

3.synchronized同步代码块加锁对象为指定对象

class OutPut {
    public void print(String name) {
        int length = name.length();

        // synchronized (this) {
        synchronized (OutPut.class) {
            for (int i = 0; i < length; i++) {
                System.out.print(name.charAt(i));
            }
            System.out.println();
        }
    }

}

synchronized加锁对象是什么的总结：

1.普通方法(对象方法) synchronized默认加锁对象是this

2.静态方法(类方法) synchronized默认加锁对象是XXX.class

3.synchronized同步代码块加锁对象为指定对象

二、synchronized底层原理

synchronized底层原理代码示例


public class Test03_MySynchronized {
    public static void main(String[] args) {
        // 对Synchronized Class对象进行加锁
        synchronized (Test03_MySynchronized.class) {
            System.out.println("atguigu");
        }
        // 静态同步方法，对Synchronized Class对象进行加锁
        m();
    }

    public static synchronized void m() {
        System.out.println("online");
    }
}

synchronized底层原理代码分析过程

javap

这里我默认你已经安装java并配置好了java的环境变量了。

我们在编译完.java文件后，在target目录下获得.class文件。Test03_MySynchronized.class的文件目录下打开dos窗口，输入javap 反编译class文件。

javap -v Test03_MySynchronized.class

它的执行结果如下：

Classfile /E:/atguigu/2022-12-JavaFinal/day116-JUC/day-JUC01/代码/JUC/JUC/target/classes/com/atguigu/day01/Test03_MySynchronized.class
  Last modified 2023-12-13; size 795 bytes
  MD5 checksum 7a83f32892224d93b7a81aeec927408d     
  Compiled from "Test03_MySynchronized.java"        
public class com.atguigu.day01.Test03_MySynchronized
  minor version: 0
  major version: 52
  flags: ACC_PUBLIC, ACC_SUPER
Constant pool:
   #1 = Methodref          #8.#27         // java/lang/Object."<init>":()V
   #2 = Class              #28            // com/atguigu/day01/Test03_MySynchronized
   #3 = Fieldref           #29.#30        // java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
   #4 = String             #31            // atguigu
   #5 = Methodref          #32.#33        // java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
   #6 = Methodref          #2.#34         // com/atguigu/day01/Test03_MySynchronized.m:()V
   #7 = String             #35            // online
   #8 = Class              #36            // java/lang/Object
   #9 = Utf8               <init>
  #10 = Utf8               ()V
  #11 = Utf8               Code
  #12 = Utf8               LineNumberTable
  #13 = Utf8               LocalVariableTable
  #14 = Utf8               this
  #15 = Utf8               Lcom/atguigu/day01/Test03_MySynchronized;
  #16 = Utf8               main
  #17 = Utf8               ([Ljava/lang/String;)V
  #18 = Utf8               args
  #19 = Utf8               [Ljava/lang/String;
  #20 = Utf8               StackMapTable
  #21 = Class              #19            // "[Ljava/lang/String;"
  #22 = Class              #36            // java/lang/Object
  #23 = Class              #37            // java/lang/Throwable
  #24 = Utf8               m
  #25 = Utf8               SourceFile
  #26 = Utf8               Test03_MySynchronized.java
  #27 = NameAndType        #9:#10         // "<init>":()V
  #28 = Utf8               com/atguigu/day01/Test03_MySynchronized
  #29 = Class              #38            // java/lang/System
  #30 = NameAndType        #39:#40        // out:Ljava/io/PrintStream;
  #31 = Utf8               atguigu
  #32 = Class              #41            // java/io/PrintStream
  #33 = NameAndType        #42:#43        // println:(Ljava/lang/String;)V
  #34 = NameAndType        #24:#10        // m:()V
  #35 = Utf8               online
  #36 = Utf8               java/lang/Object
  #37 = Utf8               java/lang/Throwable
  #38 = Utf8               java/lang/System
  #39 = Utf8               out
  #40 = Utf8               Ljava/io/PrintStream;
  #41 = Utf8               java/io/PrintStream
  #42 = Utf8               println
  #43 = Utf8               (Ljava/lang/String;)V
{
  public com.atguigu.day01.Test03_MySynchronized();
    descriptor: ()V
    flags: ACC_PUBLIC
    Code:
      stack=1, locals=1, args_size=1
         0: aload_0
         1: invokespecial #1                  // Method java/lang/Object."<init>":()V
         4: return
      LineNumberTable:
        line 3: 0
      LocalVariableTable:
        Start  Length  Slot  Name   Signature
            0       5     0  this   Lcom/atguigu/day01/Test03_MySynchronized;

  public static void main(java.lang.String[]);
    descriptor: ([Ljava/lang/String;)V
    flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC
    Code:
      stack=2, locals=3, args_size=1
         0: ldc           #2                  // class com/atguigu/day01/Test03_MySynchronized
         2: dup
         3: astore_1
         4: monitorenter
         5: getstatic     #3                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
         8: ldc           #4                  // String atguigu
        10: invokevirtual #5                  // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
        13: aload_1
        14: monitorexit
        15: goto          23
        18: astore_2
        19: aload_1
        20: monitorexit
        21: aload_2
        22: athrow
        23: invokestatic  #6                  // Method m:()V
        26: return
      Exception table:
         from    to  target type
             5    15    18   any
            18    21    18   any
      LineNumberTable:
        line 6: 0
        line 7: 5
        line 8: 13
        line 10: 23
        line 11: 26
      LocalVariableTable:
        Start  Length  Slot  Name   Signature
            0      27     0  args   [Ljava/lang/String;
      StackMapTable: number_of_entries = 2
        frame_type = 255 /* full_frame */
          offset_delta = 18
          locals = [ class "[Ljava/lang/String;", class java/lang/Object ]
          stack = [ class java/lang/Throwable ]
        frame_type = 250 /* chop */
          offset_delta = 4

  public static synchronized void m();
    descriptor: ()V
    flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC, ACC_SYNCHRONIZED
    Code:
      stack=2, locals=0, args_size=0
         0: getstatic     #3                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
         3: ldc           #7                  // String online
         5: invokevirtual #5                  // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
         8: return
      LineNumberTable:
        line 14: 0
        line 15: 8
}
SourceFile: "Test03_MySynchronized.java"

java指令简单说明

ldc

ldc #3，是从常量池加载 #3 数据到操作数栈

javap结果分析

Constant pool:这段可以看出是常量池

我们看main函数后面的代码，如下图

ldc #2，这段表示将常量池中的#2的值推送至栈顶，我们看看常量池中#2的值，如下图

#2 后面写常量池的#28，我们找到#28，可以看到是我们的全限定名

上面不会没关系，我们看一下synchronized的指令码是什么，下面是java代码

继续看main函数的指令码

         4: monitorenter
         5: getstatic     #3                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
         8: ldc           #4                  // String atguigu
        10: invokevirtual #5                  // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
        13: aload_1
        14: monitorexit

我们可以看到monitorenter和monitorexit

monitorenter表示进入synchronized同步代码块

monitorexit表示退出synchronized同步代码块

这就是加synchronized锁的底层java指令。以下是synchronized底层的执行流程

synchronized底层原理总结：

利用反编译 javap -v xxx.class 
它有一个monitorenter和monitorexit的过程
如果一个线程拿到monitor另外一个线程去拿就会失败，失败之后进入一个同步队列(BLOCKED阻塞状态)

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