概述

多个线程对同一片存储空间进行访问，这时存储空间里面的数据叫做共享数据。线程并发进行写操作时，共享数据就可能产生安全性问题，解决这个问题除了我们前面介绍的一些锁类外，jdk也提供了一个关键字synchronized保证共享数据的原子性。

用法

例子依然可以在github中下载

• 修饰静态方法：类级别同步
• 修饰成员方法：对象级别的同步
• 方法块中使用：对给定对象加锁，同步代码块

原理

• java 程序层级：synchronized(o)
• 字节码层级：monitorenter moniterexit （字节码文件中可以看到）
• jvm最底层： 使用lock comxchg .....指令 （保证原子性）

synchronized优化

synchronized在jdk1.6之前的版本中，因为是重量级锁（需要内核的调度），效率上有很大问题，所以jdk1.6对synchronized的加锁过程做了一些优化，加锁有了升级的过程，不再是上来就加重量级锁。
无锁 -> 偏向锁 -> 轻量级锁（自旋锁）-> 重量级锁

• 无锁：JVM启动的4秒内，偏向锁没有打开，那时普通对象是无锁
• 偏向锁： markword 上记录当前线程指针，下次同一个线程加锁的时候，不需要争用，只需要判断线程指针是否同一个，所以偏向加锁的第一个线程。hashCode备份在线程栈上。
• 轻量级锁： 有争用时，锁升级为轻量级锁，每个线程有自己的LockRecord在自己的线程栈上，用CAS去争用markword的LR的指针，指针指向哪个线程的LR，哪个线程就拥有锁
• 重量级锁：当jvm觉得冲突比较大，CAS自旋浪费cpu时，升级为重量级锁。

还有一些其他的优化。

• 锁消除：当jvm检测上下文，发现不存在多线程竞争时，进行锁消除。如：方法内部使用StringBuffer类（我们知道这里类的方法时加了synchronized的）
• 锁粗化：当jvm检测到在一个while等循环里面使用了synchronized时，多次进行加锁的判断和检查浪费时间，那就直接放大到while外层吧，这就是锁粗化。如：while循环中使用StringBuffer类。

和reentrantLock的区别

• 使用方式不同： synchronized是jvm提供的关键字，ReentrantLock是API层级的使用。
• 是否可以重入： 两个都可以重入
• 是否可以实现公平锁： synchronized只能不公平，ReentrantLock可公平可不公平
• 是否可以进行条件等待： synchronized不行，ReentrantLock可以实现Condition等待