Synchronized的实现

Synchronized作用范围

1. 作用在方法上的时候，锁的是this
2. 作用在静态方法时，锁的是类的class对象。因为是静态方法，所以所有线程都会共享这个锁

3. 作用在对象实力时，锁住的是这个对象为锁的代码块

   Synchronized核心组件

4. Wait Set： 调用wait的线程被存放在这里

5. Contention List：竞争队列，所有请求锁的线程首先被放在这个竞争队列中
6. Entry List：Contention List中有资格成为候选资源的线程被移动到Entry List中
7. OnDeck：任意时刻，最多只有一个线程正在竞争锁资源，这个线程被称为OnDeck
8. Owner：当前已获取到锁资源的线程被称为Owner

9. !Owner：当前释放锁的线程

   Synchronized实现

10. JVM每次从队列尾取出一个数据用于锁竞争候选者（OnDeck）， 但在并发情况下，ContentionList会被大量的并发线程进行CAS访问，为了降低对尾部元素的竞争，JVM会将一部分线程移动到EntryList中作为候选线程

11. Owner线程会在Unlock时，将ContentionList中的部分线程移动到EntryList中，并指定EntryList中的某个线程为OnDeck线程（一般是最先进去的那个线程）
12. Owner线程并不直接把锁传递给OnDeck，而是把锁竞争的权利交给OnDeck，OnDeck需要重新竞争锁。这样虽然牺牲了一些公平性，但是能极大的提升系统的吞吐量，在JVM中，也把这种选择称之为“竞争切换”
13. OnDeck线程获取到锁资源后会成为Owner线程，而没有竞争到锁资源的仍然停留在EntryList中。如果Owner线程被wait方法阻塞，会进入到WaitSet，直到某个时刻notify或notifyAll唤醒，会重新进入EntryList
14. 处于ContentionList，EntryList，WaitSet的线程都处于阻塞状态，这个阻塞是由操作系统完成的（Linux系统下采用pthread_mutex_lock内核函数实现的）
15. Synchronized是非公平锁，在线程进入ContentionList时，等待的线程会自旋获取锁，如果获取不到就进入ContentionList，这明显对已经进入队列的线程是不公平的。自旋获取锁的线程还可能会直接抢占OnDeck线程的锁资源
16. 每个对象都有一个monitor对象，加锁就是在竞争monitor对象，代码块加锁是在前后分别加上monitorenter和monitorexit指令来实现的，方法加锁是通过一个标记位来判断的
17. synchronized是一个重量级操作，需要调用操作系统相关接口，性能是低效的，有可能给线程加锁消耗的时间比有用操作消耗的时间还多
18. java1.6，synchronized进行了很多优化，有适应自旋，锁消除，锁粗化，轻量级锁及偏向锁效率有了本质上的提升。之后java1.7，1.8中均对该关键字的实现机理做了优化，引入了偏向锁，轻量级锁。都是在对象头中标记的，不需要经过操作系统加锁
19. 锁可以从偏向锁升级到轻量级锁，再升级到重量级锁。这种升级过程叫做锁膨胀
20. jdk1.6中默认开启偏向锁和轻量级锁，可以通过-xx:UseBiasedLock来禁用偏向锁