Java 同步关键字内部实现

JVM如何确保线程在进入对象的同步方法后获得锁

为了协调多个线程之间的共享数据访问，Java虚拟机将锁与每个对象和类相关联。锁就像一个特权，在任何时候只有一个线程可以“拥有”。如果线程想要锁定特定的对象或类，它会询问JVM。在线程向JVM请求锁后的某个时刻——可能很快，可能很晚，可能永远——JVM向线程提供锁。当线程不再需要锁时，它会将锁返回给JVM。如果另一个线程请求了相同的锁，JVM会将锁传递给该线程

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广泛问题：

JVM如何确保

“JVM”中的“VM”代表“虚拟机”。您的代码本身不会做任何事情。当我们说“您的代码运行”时，我们真正的意思是JVM执行您的指令。它是根据JVM规范中列出的规则来执行的。其中一条规则规定，JVM决不能同时为同一对象上的两个不同线程执行同步块

但是洋葱有很多层：类型化JVM使用本机线程（即操作系统提供的线程）来实现Java线程，它通常依赖操作系统提供的互斥对象来同步线程

更深入地说，无论是JVM还是操作系统本身都没有做任何事情：真正让事情发生的是执行操作系统和JVM指令的计算机硬件

“同步是如何工作的？”的完整答案是一本关于操作系统设计的书中的几章，加上一本关于计算机体系结构的书中的几章，再加上一张计算机科学的照片。要完全理解这一切，您至少需要了解：

• “用户模式指令”与“专用模式指令”
• 系统调用如何工作
• 操作系统“调度程序”如何执行“上下文切换”
• 硬件同步原语，如“比较和交换（CAS）”、“测试和设置（TA）”、“加载链接/存储条件（LL/SC）”

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这些都是你可以在维基百科上查到的主题，但在我看来，书籍更适合学习这种深度的主题。

有整本书都是关于低级实现和并发功能的

但对于那些希望基本了解所有连接方式及其背后逻辑的人来说： JVM使用Java内置监视器对象提供的内在锁实现“同步”特性。 在较低级别上，Java内置的监视器对象同步器可以通过与POSIX类似的同步器（即系统级C库）来实现

我强烈建议您学习这两门youtube课程，这两门课程以非常好的方式解释了基础知识，因此您可以快速掌握它并学习它的语义：

Java内置监视器对象：概述和激励示例

Java内置监控对象：协调

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您能指出“synchronized”关键字后面的同步原语与CAS之间的区别吗？两者都必须在某个时刻执行同步，对吗？因此，我认为要么线程必须等待/锁定（“同步”），要么执行不必要的额外工作（CAS）（addl work=循环/比较）。不知何故，做额外的工作似乎比等待有更好的表现！我似乎没有得到足够的信息来理解为什么/如何CAS比原子增量的“同步”更好？与CAS相比，“synchronized”关键字在JVM/OS/HW级别执行了哪些额外工作？