Java之Synchronized锁详解

Javat头对象

Java中对象在内存由两部分组成（对象头和和一些成员变量）。
对象头，包含 Mark Work 与 Klass Work 两个部分，在32位虚拟机中占64位，8字节。前四个字节叫 Mark Work，后四个字叫 Klass Work。数组对象的对象头还有额外的32位（8字节）代表数组长度。

1. Klass Work
   对象确定类型靠 Klass Work 指针，其指向对象所属的类对象。

2. MarkWork
   MarkWork结构如下：

• hashcode：对象的哈希值。
• age：垃圾回收用到的年龄。
• biased_lock:是否是偏向锁。
• 后两位：加锁状态。

注：在不同的加锁状态中，Mark Work 的结构也各不相同。
32位虚拟机 Mark Work 结构：

64位虚拟机 Mark Work 结构：

Monitor

每个 Java 对象都可以关联一个 Monitor 对象（操作系统提供），如果使用 synchronized 给对象上锁（重量级）之后，该对象头的 Mark Word 中就被设置指向Monitor对象的指针。
对象的 MarkWork 初始值的后两位是01，代表未加锁。当对 Normal 状态的对象加锁时，就把后两位修改为10，代表加了重量级锁，前面的30位就修改为指向 monitor 对象的指针。

如图所示：

• 刚开始 Monitor 中 Owner 为 null。
• 当 Thread-2 执行 synchronized(obj) 就会将 Monitor 的所有者 Owner 置为 Thread-2，Monitor中只能有一个 Owner。
• 在 Thread-2 上锁的过程中，如果 Thread-3，Thread-4，Thread-5 也来执行 synchronized(obj)，就会进入EntryList BLOCKED状态。
• Thread-2 执行完同步代码块的内容，然后唤醒 EntryList 中等待的线程来竞争锁，竞争的时是非公平的。
• WaitSet 中的 Thread-0，Thread-1 是之前获得过锁，但条件不满足进入 WAITING 状态的线程。