synchronized被这么问,谁能受得了

synchronized是面试中经常会被问到的知识点,相关的问题点也很多,问题答案涉及的知识点也很多,有经验的面试官就会顺着你的答案不断追问一下,下面的对话场景就是相关面试题的连环炮。

面试官:说一下synchronized的作用。
小白:对于单一JVM来说,synchronized可以保证在并发情况下,同一时刻只有一个线程执行某个方法或某段代码,它可用于修饰方法或代码块,实现对同步代码的并发安全控制。

面试官:你刚刚说synchronized可用于修饰方法和代码块,他们有什么区别呢?
小白:修饰方法在底层实现上会在方法访问标识中设置ACC_SYNCHRONIZED标示符,修饰代码块在底层实现上会使用monitorenter和monitorexit指令。

面试官:那你说一下修饰方法方式的底层实现原理?
小白:反编译字节码文件,可以看到在方法的flags中设置了ACC_SYNCHRONIZED访问标识。每个对象都与一个monitor相关联,当且仅当monitor被线程持有时,monitor处于锁定状态。当方法执行时,线程将先尝试获取对象相关联的monitor所有权,然后再执行方法,最后在方法完成(无论是正常执行还是非正常执行)时释放monitor所有权。在方法执行期间,线程持有了monitor所有权,其它任何线程都无法再获得同一个对象相关联的monitor所有权。

上面的答案会引发面试官提问Java对象头和锁相关的问题,需要有心理准备。

面试官:那你再说一下修饰代码块方式的底层实现原理?
小白:反编译字节码文件,可以看到在逻辑代码前添加了monitorenter指令,在逻辑代码尾添加了monitorexit指令。当方法执行时,当前线程执行monitorenter指令尝试获取对象相关联的monitor所有权时,如果此时这个monitor的计数器是0,那么当前线程持有该monitor,同时monitor计数器设置为1;如果当前线程已经持有了对象相关联的monitor所有权,只是想重新获取,那么继续持有该monitor,同时monitor计数器加1;如果有其它线程已经持有了对象相关联的monitor所有权,当前线程阻塞,直到monitor计数器为0,再次尝试获取所有权。方法正常执行或发生异常时,会执行monitorexit指令,释放monitor所有权,monitor计数器减1。

面试官:你刚刚说到了Monitor,能详细再说说吗?
小白:Java虚拟机中,synchronized支持的同步方法和同步语句都是使用monitor来实现的。每个对象都与一个monitor相关联,当一个线程执行到一个monitor监视下的代码块中的第一个指令时,该线程必须在引用的对象上获得一个锁,这个锁是monitor实现的。在HotSpot虚拟机中,monitor是由ObjectMonitor实现,使用C++编写实现,具体代码在HotSpot虚拟机源码ObjectMonitor.hpp文件中。

查看源码会发现,主要的属性有_count(记录该线程获取锁的次数)、_recursions(锁的重入次数)、_owner(指向持有ObjectMonitor对象的线程)、_WaitSet(处于wait状态的线程集合)、_EntryList(处于等待锁block状态的线程队列)。

当并发线程执行synchronized修饰的方法或语句块时,先进入_EntryList中,当某个线程获取到对象的monitor后,把monitor对象中的_owner变量设置为当前线程,同时monitor对象中的计数器_count加1,当前线程获取同步锁成功。

当synchronized修饰的方法或语句块中的线程调用wait()方法时,当前线程将释放持有的monitor对象,monitor对象中的_owner变量赋值为null,同时,monitor对象中的_count值减1,然后当前线程进入_WaitSet集合中等待被唤醒。

面试官:你的回答中说到了锁,那一个对象的锁状态存在哪里?
小白:Java对象的对象头中。

面试官:对象头中包含哪些内容?
小白:一部分是对象自身的运行时数据,如哈希码(HashCode)、GC分代年龄、锁状态标志、线程持有的锁、偏向线程ID、偏向时间戳等,官方称它为“Mark Word”;一部分是类型指针,即是对象指向它的类的元数据的指针,虚拟机通过这个指针来确定这个对象是哪个类的实例;如果对象是一个Java数组,那在对象头中还必须有一块用于记录数组长度的数据,因为虚拟机可以通过普通Java对象的元数据信息确定Java对象的大小,但是从数组的元数据中无法确定数组的大小。

面试官:对对象头中的锁状态标识来说,synchronized属于哪一级别的锁?
小白:重量级锁。

面试官:JVM对锁进行了哪些优化?
小白:......

关注不迷路,记录后端开发那些事
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 203,547评论 6 477
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 85,399评论 2 381
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 150,428评论 0 337
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,599评论 1 274
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,612评论 5 365
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,577评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 37,941评论 3 395
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,603评论 0 258
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,852评论 1 297
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,605评论 2 321
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,693评论 1 329
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,375评论 4 318
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,955评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,936评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,172评论 1 259
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 43,970评论 2 349
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,414评论 2 342

推荐阅读更多精彩内容