Java同步鎖Synchronized底層源碼和原理剖析(推薦)

更新時(shí)間：2022年05月24日 14:46:10 作者：趙廣陸

這篇文章主要介紹了Java同步鎖Synchronized底層源碼和原理剖析,釋放后，進(jìn)入減減操作、直到為0然后喚醒隊(duì)列，讓他們?nèi)?zhēng)奪鎖，循環(huán)前面步驟，對(duì)Java同步鎖Synchronized相關(guān)知識(shí)感興趣的朋友一起看看吧

1 synchronized場(chǎng)景回顧

目標(biāo)：
synchronized回顧（鎖分類–>多線程）
概念
synchronized：是Java中的關(guān)鍵字，是一種同步鎖。
Java中鎖分為以下幾種：
樂(lè)觀鎖、悲觀鎖(syn)
獨(dú)享鎖(syn)、共享鎖
公平鎖、非公平鎖(syn)
互斥鎖(syn)、讀寫鎖
可重入鎖(syn)
分段鎖
synchronized JDK1.6鎖升級(jí)(無(wú)鎖 -> 偏向鎖 (非鎖)-> 輕量級(jí)鎖 -> 重量級(jí)鎖（1.6前都是）【面試常問(wèn)】
tips：
為什么用到鎖？大家肯定會(huì)想到多線程（并發(fā)）
接下來(lái)，我們一起簡(jiǎn)單回顧下多線程特性
多線程特性回顧（面試常問(wèn)）
原子性：指一個(gè)操作或者多個(gè)操作，要么全部執(zhí)行并且執(zhí)行的過(guò)程不會(huì)被任何因素打斷，要么就都不執(zhí)
行
可見性：是指多個(gè)線程訪問(wèn)一個(gè)資源時(shí)，該資源的狀態(tài)、值信息等對(duì)于其他線程都是可見的。
有序性：指程序中代碼的執(zhí)行順序（編譯器會(huì)重排）

原子性實(shí)現(xiàn)回顧
保證了原子性？

com.syn.com.syn.th.SyncAtomicity

package com.syn.com.syn.th;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
/*
  目標(biāo):測(cè)試原子性問(wèn)題
  1、調(diào)用正常（不加鎖）方法；兩個(gè)線程都可以正常執(zhí)行
  2、調(diào)用加鎖方法，只能有一個(gè)線程正常執(zhí)行，其他線程排隊(duì)等候
*/
public class SyncAtomicity {
  public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    SyncAtomicity syncAtomicity = new SyncAtomicity();
    //synchronized修飾實(shí)例方法
    //new Thread(()->syncAtomicity.testSYNC()).start();
    //new Thread(()->syncAtomicity.testSYNC()).start();
    //synchronized修飾靜態(tài)方法
    new Thread(() -> SyncAtomicity.testSYNCForStatic()).start();
    new Thread(() -> SyncAtomicity.testSYNCForStatic()).start();
    //正常方法
    //new Thread(() -> syncAtomicity.test()).start();
    //new Thread(() -> syncAtomicity.test()).start();
 }
  //加鎖方法
  public synchronized void testSYNC() {
    System.out.println("進(jìn)入testSYNC方法>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>");
    try {
      //模擬方法體尚未執(zhí)行完畢
      TimeUnit.HOURS.sleep(1);
   } catch (InterruptedException e) {
      e.printStackTrace();
   }
 }
  //加鎖方法
  public synchronized static void testSYNCForStatic() {
    System.out.println("進(jìn)入testSYNC方法>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>");
    try {
      //模擬方法體尚未執(zhí)行完畢
      TimeUnit.HOURS.sleep(1);
   } catch (InterruptedException e) {
      e.printStackTrace();
   }
 }
  //正常方法
  public void test() {
    System.out.println("進(jìn)入test方法>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>");
    try {
      //模擬方法體尚未執(zhí)行完畢
      TimeUnit.HOURS.sleep(1);
   } catch (InterruptedException e) {
      e.printStackTrace();
   }
 }
}

總結(jié)
我們發(fā)現(xiàn)在同一時(shí)刻確實(shí)只有一個(gè)線程進(jìn)入，保證了原子性
這是什么原理呢？

2 反匯編尋找鎖實(shí)現(xiàn)原理

目標(biāo) 通過(guò)javap反匯編看一下synchronized到底是怎么加鎖的

com.syn.BTest

public class BTest {
  private static Object object = new Object();
  public synchronized void testMethod() {
    System.out.println("Hello World -synchronized method ");
 }
  public static void main(String[] args) {
    synchronized (object) {
      System.out.println("Hello World -synchronized block ");
     
   }
 }
}

反匯編后，我們將看到什么？

JDK自帶的一個(gè)工具： javap ，對(duì)字節(jié)碼進(jìn)行反匯編：

//com.syn.BTest
javap -v -c BTest.class

反匯編后

解釋
被synchronized修飾的代碼塊，多了兩個(gè)指令
monitorenter、monitorexit
即JVM使用monitorenter和monitorexit兩個(gè)指令實(shí)現(xiàn)同步

解釋
被synchronized修飾的方法；增加了ACC_SYNCHRONIZED 修飾。會(huì)隱式調(diào)用monitorenter和
monitorexit。
monitorenter原理（重要）
monitorenter首先我們來(lái)看一下JVM規(guī)范中對(duì)于monitorenter的描述

https://docs.oracle.com/javase/specs/jvms/se8/html/jvms-6.html#jvms-6.5.monitorenter

翻譯如下：
每一個(gè)對(duì)象都會(huì)和一個(gè)監(jiān)視器monitor關(guān)聯(lián)。
監(jiān)視器被占用時(shí)會(huì)被鎖住，其他線程無(wú)法來(lái)獲取該monitor。
當(dāng)JVM執(zhí)行某個(gè)線程的某個(gè)方法內(nèi)部的monitorenter時(shí)，它會(huì)嘗試去獲取當(dāng)前對(duì)象對(duì)應(yīng)的monitor的所有權(quán)。其過(guò)程如下：

若monior的進(jìn)入數(shù)為0，線程可以進(jìn)入monitor，并將monitor的進(jìn)入數(shù)置為1。當(dāng)前線程成為
monitor的owner（所有者）
若線程已擁有monitor的所有權(quán)，允許它重入monitor，則進(jìn)入monitor的進(jìn)入數(shù)加1
若其他線程已經(jīng)占有monitor的所有權(quán)，那么當(dāng)前嘗試獲取monitor的所有權(quán)的線程會(huì)被阻塞，直
到monitor的進(jìn)入數(shù)變?yōu)?，才能重新嘗試獲取monitor的所有權(quán)。
monitorexit(重要)
能執(zhí)行monitorexit指令的線程一定是擁有當(dāng)前對(duì)象的monitor的所有權(quán)的線程。
執(zhí)行monitorexit時(shí)會(huì)將monitor的進(jìn)入數(shù)減1。當(dāng)monitor的進(jìn)入數(shù)減為0時(shí)，當(dāng)前線程退出

monitor，不再擁有monitor的所有權(quán)，此時(shí)其他被這個(gè)monitor阻塞的線程可以嘗試去獲取這個(gè)

monitor的所有權(quán)

monitorexit釋放鎖。

monitorexit插入在方法結(jié)束處和異常處，JVM保證每個(gè)monitorenter必須有對(duì)應(yīng)的monitorexit。

tips（重要）

關(guān)于monitorenter和monitorexit描述

上面文字太多，杜絕去念?。。。。。?br />用圖說(shuō)話?。。?！！?。。。。。?！

類：com.syn.BTest

public static void main(String[] args) {
    synchronized (object) {
      System.out.println("Hello World -synchronized block ");
   }
 }

總結(jié)：
通過(guò)上面的流程我們發(fā)現(xiàn)
1、synchronized是靠Monitor關(guān)聯(lián)拿到鎖的
2、如果競(jìng)爭(zhēng)的時(shí)候拿不到鎖，線程就去競(jìng)爭(zhēng)隊(duì)列
3、如果拿到鎖了，第二次拿，它又拿到鎖,其他線程進(jìn)入阻塞隊(duì)列
4、如果拿到鎖的線程調(diào)用了wait方法，其他線程進(jìn)入等待隊(duì)列
5、釋放鎖，需要將計(jì)數(shù)器減減操作
6、出現(xiàn)異常，也釋放鎖。

3 synchronized虛擬機(jī)源碼

synchronized是Java中的關(guān)鍵字，無(wú)法通過(guò)JDK源碼查看它的實(shí)現(xiàn)，它是由JVM提供支持的，所以如果想要了解具體的實(shí)現(xiàn)需要查看JVM源碼

目標(biāo)：JVM虛擬機(jī)源碼下載

http://hg.openjdk.java.net/jdk8/jdk8/hotspot/
或者
http://hg.openjdk.java.net/jdk8/jdk8/hotspot/archive/tip.zip

解壓查看即可，無(wú)需環(huán)境搭建

3.1 HotSpot源碼Monitor生成

目標(biāo)：通過(guò)JVM虛擬機(jī)源碼分析synchronized監(jiān)視器Monitor是怎么生成的
tips：
c++源碼只看重點(diǎn)、弄懂原理
c++重要嗎？不重要
但是面試時(shí)很重要，面試過(guò)去了就不重要?。。。。。。。。。。?！
學(xué)別人不會(huì)的東西你才有價(jià)值?。。。∧銜?huì)、大家都會(huì)，沒(méi)啥意思??！
在HotSpot虛擬機(jī)中，monitor監(jiān)視器是由ObjectMonitor實(shí)現(xiàn)的。
構(gòu)造器代碼src/share/vm/runtime/objectMonitor.hpp
hpp可以include包含cpp的東西，兩者都是c++的代碼

//構(gòu)造器
ObjectMonitor() {
_header = NULL;
_count = 0;
_waiters = 0，
_recursions = 0; // 遞歸：線程的重入次數(shù)，典型的System.out.println
_object = NULL; // 對(duì)應(yīng)synchronized (object)對(duì)應(yīng)里面的object
_owner = NULL; // 標(biāo)識(shí)擁有該monitor的線程
_WaitSet = NULL; // 因?yàn)檎{(diào)用object.wait()方法而被阻塞的線程會(huì)被放在該隊(duì)列中
_WaitSetLock = 0 ;
_Responsible = NULL;
_succ = NULL;
_cxq = NULL; // 競(jìng)爭(zhēng)隊(duì)列，所有請(qǐng)求鎖的線程首先會(huì)被放在這個(gè)隊(duì)列中
FreeNext = NULL;
_EntryList = NULL; // 阻塞；第二輪競(jìng)爭(zhēng)鎖仍然沒(méi)有搶到的線程(偏向/可重入)
_SpinFreq = 0;
_SpinClock = 0;
OwnerIsThread = 0;
}

結(jié)論：正好印證了上面的流程圖

3.2 HotSpot源碼之Monitor競(jìng)爭(zhēng)

目標(biāo)：通過(guò)JVM虛擬機(jī)源碼分析synchronized多個(gè)線程搶奪鎖，拿到鎖之后要干什么？

monitorenter指令執(zhí)行：
JVM源碼：src/share/vm/interpreter/interpreterRuntime.cpp
JVM函數(shù)： InterpreterRuntime::monitorenter函數(shù)

//鎖競(jìng)爭(zhēng)InterpreterRuntime::monitorenter
IRT_ENTRY_NO_ASYNC(void, InterpreterRuntime::monitorenter(JavaThread* thread,
BasicObjectLock* elem))
#ifdef ASSERT
 thread->last_frame().interpreter_frame_verify_monitor(elem);
#endif
 if (PrintBiasedLockingStatistics) {
  Atomic::inc(BiasedLocking::slow_path_entry_count_addr());
}
 Handle h_obj(thread, elem->obj());
 assert(Universe::heap()->is_in_reserved_or_null(h_obj()),
    "must be NULL or an object");
 //偏向鎖（非鎖：jdk14廢棄）
 if (UseBiasedLocking) {
  // Retry fast entry if bias is revoked to avoid unnecessary inflation
  ObjectSynchronizer::fast_enter(h_obj, elem->lock(), true, CHECK);
} else {
 // 重量級(jí)鎖，最終調(diào)用了objectMonitor.cpp中的ObjectMonitor::enter
  ObjectSynchronizer::slow_enter(h_obj, elem->lock(), CHECK);
 ...略

最終調(diào)用objectMonitor.cpp文件中的 ObjectMonitor::enter

src/share/vm/runtime/objectMonitor.cpp

//重量級(jí)鎖入口
void ATTR ObjectMonitor::enter(TRAPS) {
 Thread * const Self = THREAD ;
 void * cur ;
// 1、通過(guò)CAS（原子操作）操作嘗試把monitor的_owner字段設(shè)置為當(dāng)前線程(開始競(jìng)爭(zhēng))
 cur = Atomic::cmpxchg_ptr (Self, &_owner, NULL) ;
 if (cur == NULL) {
  // Either ASSERT _recursions == 0 or explicitly set _recursions = 0.
  assert (_recursions == 0  , "invariant") ;
  assert (_owner    == Self, "invariant") ;
  // CONSIDER: set or assert OwnerIsThread == 1
  return ;
}
// 2、拿到鎖；計(jì)數(shù)+1，recursions++
 if (cur == Self) {
  _recursions ++ ;//第一次進(jìn)入(計(jì)數(shù)+1)
  return ;
}
 if (Self->is_lock_owned ((address)cur)) {
  assert (_recursions == 0, "internal state error");
  _recursions = 1 ;
  _owner = Self ;
  OwnerIsThread = 1 ;
  return ;
}
 assert (Self->_Stalled == 0, "invariant") ;
 Self->_Stalled = intptr_t(this) ;
 if (Knob_SpinEarly && TrySpin (Self) > 0) {
  assert (_owner == Self   , "invariant") ;
  assert (_recursions == 0  , "invariant") ;
  assert (((oop)(object()))->mark() == markOopDesc::encode(this),
"invariant") ;
  Self->_Stalled = 0 ;
  return ;
}
 assert (_owner != Self     , "invariant") ;
 assert (_succ  != Self     , "invariant") ;
 assert (Self->is_Java_thread() , "invariant") ;
 JavaThread * jt = (JavaThread *) Self ;
 assert (!SafepointSynchronize::is_at_safepoint(), "invariant") ;
 assert (jt->thread_state() != _thread_blocked  , "invariant") ;
 assert (this->object() != NULL , "invariant") ;
 assert (_count >= 0, "invariant") ;
 Atomic::inc_ptr(&_count);
 EventJavaMonitorEnter event;
{
  JavaThreadBlockedOnMonitorEnterState jtbmes(jt, this);
  DTRACE_MONITOR_PROBE(contended__enter, this, object(), jt);
  if (JvmtiExport::should_post_monitor_contended_enter()) {
   JvmtiExport::post_monitor_contended_enter(jt, this);
 }
  OSThreadContendState osts(Self->osthread());
  ThreadBlockInVM tbivm(jt);
  Self->set_current_pending_monitor(this);
  for (;;) {
   jt->set_suspend_equivalent();
   // cleared by handle_special_suspend_equivalent_condition()
   // or java_suspend_self()
// 3、獲取鎖失敗的線程，則等待?。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。?
   EnterI (THREAD) ;
   if (!ExitSuspendEquivalent(jt)) break ;
     _recursions = 0 ;
   _succ = NULL ;
   exit (false, Self) ;
   jt->java_suspend_self();
 }
  Self->set_current_pending_monitor(NULL);
}

總結(jié)

通過(guò)CAS嘗試把monitor的owner字段設(shè)置為當(dāng)前線程。
如果設(shè)置之前的owner指向當(dāng)前線程，說(shuō)明當(dāng)前線程再次進(jìn)入monitor，即重入鎖，執(zhí)行
recursions ++ ，記錄重入的次數(shù)。
獲取鎖失敗的線程，則【等待】鎖的釋放。
一句話總結(jié)：自旋拿鎖、拿到+1 、拿不到等待（競(jìng)爭(zhēng)隊(duì)列）

3.3 HotSpot源碼之Monitor等待

目標(biāo)：通過(guò)JVM虛擬機(jī)源碼分析synchronized拿不到鎖的線程他們都去干什么了？

還是 /objectMonitor.cpp
還是EnterI函數(shù)
路徑：src/share/vm/runtime/objectMonitor.cpp的

//拿不到鎖的線程他們都去干什么了？？
void ATTR ObjectMonitor::EnterI (TRAPS) {
  Thread * Self = THREAD ;
  assert (Self->is_Java_thread(), "invariant") ;
  assert (((JavaThread *) Self)->thread_state() == _thread_blocked  ,
"invariant") ;
 // 沒(méi)拿到鎖，還是要嘗試TryLock一次
  if (TryLock (Self) > 0) {
   //拿到鎖執(zhí)行，在返回
    assert (_succ != Self       , "invariant") ;
    assert (_owner == Self       , "invariant") ;
    assert (_Responsible != Self    , "invariant") ;
    return ;//成功獲取
 }
  DeferredInitialize () ;
 //沒(méi)拿到鎖，開始TrySpin自旋（CAS,while循環(huán)）
  if (TrySpin (Self) > 0) {
    assert (_owner == Self    , "invariant") ;
    assert (_succ != Self     , "invariant") ;
    assert (_Responsible != Self , "invariant") ;
    return ;
 }
  assert (_succ  != Self      , "invariant") ;
  assert (_owner != Self      , "invariant") ;
  assert (_Responsible != Self   , "invariant") ;
// 實(shí)在拿不到鎖；當(dāng)前線程被封裝成ObjectWaiter對(duì)象node，狀態(tài)設(shè)置成ObjectWaiter::TS_CXQ
//即將放入競(jìng)爭(zhēng)隊(duì)列
  ObjectWaiter node(Self) ;
  Self->_ParkEvent->reset() ;
  node._prev  = (ObjectWaiter *) 0xBAD ;
  node.TState  = ObjectWaiter::TS_CXQ ;
  ObjectWaiter * nxt ;
  for (;;) {
   node._next = nxt = _cxq ;
    //使用內(nèi)核函數(shù)cmpxchg_ptr 將沒(méi)有拿到鎖線程（node）放到競(jìng)爭(zhēng)隊(duì)列
    if (Atomic::cmpxchg_ptr (&node, &_cxq, nxt) == nxt) break ;
    if (TryLock (Self) > 0) {
      assert (_succ != Self     , "invariant") ;
      assert (_owner == Self    , "invariant") ;
      assert (_Responsible != Self , "invariant") ;
      return ;
   }
 }
  if ((SyncFlags & 16) == 0 && nxt == NULL && _EntryList == NULL) {
    Atomic::cmpxchg_ptr (Self, &_Responsible, NULL) ;
 }
  TEVENT (Inflated enter - Contention) ;
  int nWakeups = 0 ;
  int RecheckInterval = 1 ;
//將競(jìng)爭(zhēng)隊(duì)列線程掛起
  for (;;) {
// 線程在被掛起前做一下掙扎，看能不能獲取到鎖
    if (TryLock (Self) > 0) break ;
    assert (_owner != Self, "invariant") ;
    if ((SyncFlags & 2) && _Responsible == NULL) {
     Atomic::cmpxchg_ptr (Self, &_Responsible, NULL) ;
   }
    // park self
    if (_Responsible == Self || (SyncFlags & 1)) {
      TEVENT (Inflated enter - park TIMED) ;
      Self->_ParkEvent->park ((jlong) RecheckInterval) ;
      // Increase the RecheckInterval, but clamp the value.
      RecheckInterval *= 8 ;
      if (RecheckInterval > 1000) RecheckInterval = 1000 ;
   } else {
      TEVENT (Inflated enter - park UNTIMED) ;
     // 掛起!!!!!!：：通過(guò)park將當(dāng)前線程掛起（不被執(zhí)行了），等待被喚
醒?。。。。。。。。。?！
      Self->_ParkEvent->park() ;
   }
  //當(dāng)該線程被喚醒時(shí)，執(zhí)行TryLock----->ObjectMonitor::TryLoc 
?。。。。。。。。。。。。。。。。。。。?！
    if (TryLock(Self) > 0) break ;

當(dāng)該線程被喚醒時(shí)，會(huì)從掛起的點(diǎn)繼續(xù)執(zhí)行，通過(guò) ObjectMonitor::TryLock 嘗試獲取鎖
總結(jié)
4. 競(jìng)爭(zhēng)失敗的線程被封裝成ObjectWaiter對(duì)象node，狀態(tài)設(shè)置成ObjectWaiter::TS_CXQ（競(jìng)爭(zhēng)隊(duì)
列）
5. 在for循環(huán)中，通過(guò)CAS把node節(jié)點(diǎn)push到_cxq列表中，（競(jìng)爭(zhēng)隊(duì)列）
6. node節(jié)點(diǎn)push到_cxq列表之后，通過(guò)自旋嘗試獲取鎖，如果還是沒(méi)有獲取到鎖，則通過(guò)park將當(dāng)
前線程掛起，等待被喚醒。
7. 當(dāng)該線程被喚醒時(shí)，會(huì)從掛起的點(diǎn)繼續(xù)執(zhí)行，通過(guò) ObjectMonitor::TryLock 嘗試獲取鎖。

一句話總結(jié)：沒(méi)拿到，嘗試拿一次、在自旋去拿、實(shí)在拿不到就去競(jìng)爭(zhēng)隊(duì)列、等待喚醒

3.4 HotSpot源碼之Monitor釋放

目標(biāo)：通過(guò)JVM虛擬機(jī)源碼分析synchronized拿到鎖的線程最后是怎么釋放鎖的？

執(zhí)行monitorexit指令
還是 /objectMonitor.cpp
里面的exit函數(shù)
Osrc/share/vm/runtime/objectMonitor.cpp

//線程釋放調(diào)用exit方法
void ATTR ObjectMonitor::exit(bool not_suspended, TRAPS) {
 Thread * Self = THREAD ;
 if (THREAD != _owner) {
  if (THREAD->is_lock_owned((address) _owner)) {
   assert (_recursions == 0, "invariant") ;
   _owner = THREAD ;
   _recursions = 0 ;
   OwnerIsThread = 1 ;
  } else {
   TEVENT (Exit - Throw IMSX) ;
   assert(false, "Non-balanced monitor enter/exit!");
   if (false) {
     THROW(vmSymbols::java_lang_IllegalMonitorStateException());
   }
   return;
  }
 }
//_recursions計(jì)數(shù)不等于0；說(shuō)明還沒(méi)出代碼塊；進(jìn)入減減操作，
 if (_recursions != 0) {
  _recursions--;     // this is simple recursive enter
  TEVENT (Inflated exit - recursive) ;
  return ;
 }
 if ((SyncFlags & 4) == 0) {
    _Responsible = NULL ;
 }
#if INCLUDE_TRACE
 if (not_suspended && Tracing::is_event_enabled(TraceJavaMonitorEnterEvent)) {
  _previous_owner_tid = SharedRuntime::get_java_tid(Self);
 }
#endif
 for (;;) {
   assert (THREAD == _owner, "invariant") ;
   if (Knob_ExitPolicy == 0) {
    OrderAccess::release_store_ptr (&_owner, NULL) ;  // drop the lock
    OrderAccess::storeload() ;             // See if we need to
wake a successor
    if ((intptr_t(_EntryList)|intptr_t(_cxq)) == 0 || _succ != NULL) {
      TEVENT (Inflated exit - simple egress) ;
      return ;
    }
    TEVENT (Inflated exit - complex egress) ;
    if (Atomic::cmpxchg_ptr (THREAD, &_owner, NULL) != NULL) {
      return ;
    }
    TEVENT (Exit - Reacquired) ;
  } else {
    if ((intptr_t(_EntryList)|intptr_t(_cxq)) == 0 || _succ != NULL) {
      OrderAccess::release_store_ptr (&_owner, NULL) ;  // drop the lock
      OrderAccess::storeload() ;
      // Ratify the previously observed values.
      if (_cxq == NULL || _succ != NULL) {
        TEVENT (Inflated exit - simple egress) ;
        return ;
     }
      if (Atomic::cmpxchg_ptr (THREAD, &_owner, NULL) != NULL) {
       TEVENT (Inflated exit - reacquired succeeded) ;
       return ;
     }
      TEVENT (Inflated exit - reacquired failed) ;
    } else {
      TEVENT (Inflated exit - complex egress) ;
    }
  }
   guarantee (_owner == THREAD, "invariant") ;
// 計(jì)數(shù)為0；開始喚醒cq競(jìng)爭(zhēng)隊(duì)列、enteryList阻塞隊(duì)列
   ObjectWaiter * w = NULL ;//w就是被喚醒的線程
   int QMode = Knob_QMode ;
// qmode = 2：直接繞過(guò)EntryList阻塞隊(duì)列，從cxq（競(jìng)爭(zhēng)）隊(duì)列中獲取線程用于競(jìng)爭(zhēng)鎖
   if (QMode == 2 && _cxq != NULL) {
     w = _cxq ;
     assert (w != NULL, "invariant") ;
     assert (w->TState == ObjectWaiter::TS_CXQ, "Invariant") ;
     ExitEpilog (Self, w) ;
     return ;
  }
// qmode =3：cxq（競(jìng)爭(zhēng)）隊(duì)列插入EntryList（阻塞）尾部；
   if (QMode == 3 && _cxq != NULL) {
     w = _cxq ;
     for (;;) {
      assert (w != NULL, "Invariant") ;
      ObjectWaiter * u = (ObjectWaiter *) Atomic::cmpxchg_ptr (NULL,
&_cxq, w) ;
      if (u == w) break ;
      w = u ;
    }
     assert (w != NULL       , "invariant") ;
     ObjectWaiter * q = NULL ;
     ObjectWaiter * p ;
     for (p = w ; p != NULL ; p = p->_next) {
       guarantee (p->TState == ObjectWaiter::TS_CXQ, "Invariant") ;
       p->TState = ObjectWaiter::TS_ENTER ;
       p->_prev = q ;
       q = p ;
    }
     // Append the RATs to the EntryList
     // TODO: organize EntryList as a CDLL so we can locate the tail in
constant-time.
     ObjectWaiter * Tail ;
     for (Tail = _EntryList ; Tail != NULL && Tail->_next != NULL ; Tail =
Tail->_next) ;
     if (Tail == NULL) {
       _EntryList = w ;
    } else {
       Tail->_next = w ;
       w->_prev = Tail ;
    }
  }
// qmode =4：cxq隊(duì)列插入到_EntryList頭部
   if (QMode == 4 && _cxq != NULL) {
     // Aggressively drain cxq into EntryList at the first opportunity.
     // This policy ensure that recently-run threads live at the head of
EntryList.
     // Drain _cxq into EntryList - bulk transfer.
     // First, detach _cxq.
     // The following loop is tantamount to: w = swap (&cxq, NULL)
     w = _cxq ;
     for (;;) {
      assert (w != NULL, "Invariant") ;
      ObjectWaiter * u = (ObjectWaiter *) Atomic::cmpxchg_ptr (NULL,
&_cxq, w) ;
      if (u == w) break ;
      w = u ;
    }
     assert (w != NULL       , "invariant") ;
     ObjectWaiter * q = NULL ;
     ObjectWaiter * p ;
     for (p = w ; p != NULL ; p = p->_next) {
       guarantee (p->TState == ObjectWaiter::TS_CXQ, "Invariant") ;
       p->TState = ObjectWaiter::TS_ENTER ;
       p->_prev = q ;
       q = p ;
    }
     // Prepend the RATs to the EntryList
     if (_EntryList != NULL) {
       q->_next = _EntryList ;
       _EntryList->_prev = q ;
    }
     _EntryList = w ;
     // Fall thru into code that tries to wake a successor from EntryList
  }
   w = _EntryList ;
   if (w != NULL) {
     assert (w->TState == ObjectWaiter::TS_ENTER, "invariant") ;
     ExitEpilog (Self, w) ;//喚醒w?。。。。。。。。。。?！!!!!!!!!!! ------->當(dāng)前
類的ExitEpilog
     return ;
  }

實(shí)現(xiàn)如下

void ObjectMonitor::ExitEpilog (Thread * Self， ObjectWaiter * Wakee) {
assert (_owner == Self， "invariant") ;
_succ = Knob_SuccEnabled ? Wakee->_thread : NULL ;
ParkEvent * Trigger = Wakee->_event ;
Wakee = NULL ;
// Drop the lock
OrderAccess::release_store_ptr (&_owner， NULL) ;
OrderAccess::fence() ; // ST _owner vs LD in
unpark()
if (SafepointSynchronize::do_call_back()) {
TEVENT (unpark before SAFEPOINT) ;
}
DTRACE_MONITOR_PROBE(contended__exit， this， object()， Self);
  // 喚醒之前被park()掛起的線程.
 Trigger->unpark() ;// invoke ObjectMonitor::EnterI 方法，繼續(xù)競(jìng)爭(zhēng)
   if (ObjectMonitor::_sync_Parks != NULL) {
   ObjectMonitor::_sync_Parks->inc() ;
 }
}

被喚醒的線程，回到 ObjectMonitor::EnterI (TRAPS) 的第600行，繼續(xù)執(zhí)行monitor 的競(jìng)爭(zhēng)。

// park self
if (_Responsible == Self || (SyncFlags & 1)) {
TEVENT (Inflated enter - park TIMED) ;
Self->_ParkEvent->park ((jlong) RecheckInterval) ;
// Increase the RecheckInterval， but clamp the value.
RecheckInterval *= 8 ;
if (RecheckInterval > 1000) RecheckInterval = 1000 ;
} else {
TEVENT (Inflated enter - park UNTIMED) ;
Self->_ParkEvent->park() ;
}
//喚醒之后就開始搶奪鎖
if (TryLock(Self) > 0) break ;

TryLock方法實(shí)現(xiàn)如下：

//線程嘗試獲取鎖（or 線程被喚醒后獲?。?
int ObjectMonitor::TryLock (Thread * Self) {
 for (;;) {
   void * own = _owner ;
   if (own != NULL) return 0 ;
   //獲取
   if (Atomic::cmpxchg_ptr (Self, &_owner, NULL) == NULL) {
    // Either guarantee _recursions == 0 or set _recursions = 0.
    assert (_recursions == 0, "invariant") ;
    assert (_owner == Self, "invariant") ;
   // 嘗試拿到鎖返回1
    return 1 ;
  }
//拿不到鎖返回-1
   if (true) return -1 ;
 }
}

總結(jié)
1、先進(jìn)入減減操作，直到為0
2、為0后，喚醒競(jìng)爭(zhēng)隊(duì)列的線程
3、喚醒線程后，繼續(xù)爭(zhēng)奪鎖，循環(huán)前面的步驟（鎖競(jìng)爭(zhēng)-----等待----釋放）
一句話總結(jié)：釋放后，進(jìn)入減減操作、直到為0然后喚醒隊(duì)列，讓他們?nèi)?zhēng)奪鎖，循環(huán)前面步驟

到此這篇關(guān)于Java同步鎖Synchronized底層源碼和原理剖析的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java同步鎖Synchronized內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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