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synchronized锁

news 来源：原创 2025/7/15 23:43:40

在了解锁之前我们要先了解对象布局

什么是java对象布局

在JVM中，对象在内存中存储的布局可以分为三块区域，即实例化之后的对象

  • 对象头：分配的空间是固定的12Byte，由Mark Word（标记字段）和Class Pointer（类型指针）组成
  • 实例数据：即定义的数据字段，这些示例数据分配的空间是不固定的
  • 对齐填充：要求每个对象的总大小是8 字节的整数倍，比如JVM是64Bit，即8Byte，然而一个类声明了一个布尔类型的字段，一个布尔类型1Byte，当该字段实例化后进入JVM堆中，就需要7Byte的填充数据补齐到8Byte

对象头 

对象头：分配的空间是固定的12Byte，由Mark Word（标记字段）和Class Pointer（类型指针）两部分组成

Mark Word（标记字段）

  • 64 位（开启指针压缩时也是 64 位存储，但部分位用于压缩编码）。
  • 存储内容随运行时状态而变：对象哈希码（hashCode）、GC 分代年龄、锁信息（偏向锁/轻量级锁/重量级锁指针）、线程持锁记录、类型、gc信息等。

Class Pointer（类型指针）

  • 也叫 Klass Word，指向对象对应的类元数据（Method …）
  • 在 64 位虚拟机中，如果开启了 Compressed Klass Pointers（类指针压缩），则占用 32 位，否则 64 位。

数组对象还有额外长度字段

  • 如果这是一个数组实例，在上面两部分之后还有一个 32 位的 length 字段，用于记录数组长度。
public class L {boolean b =false;
}
class main{public static void main(String[] args) {L l =new L();}
}

 上述L类声明了一个布尔类型的b字段，布尔类型占1byte，然而JVM为了补齐，填充了3Byte的数据，凑成了16Byte的l对象，其中对象头占12Byte，实例数据占1Byte，填充占3Byte

若改成

int i =1;

synchronized隐式锁

因为开发者无需手动申请或释放锁，而是通过关键字直接在代码中声明需要同步的代码块或方法。

ReentrantLock显示锁

ReentrantLock 是 Java 中 java.util.concurrent.locks 包下的一个显式锁实现，它实现了Lock 接口，提供了比 synchronized 更灵活和细粒度的控制方式。

特点：1.可重入性：即一个线程在持有锁的情况下，可以再次获得该锁并不会被阻塞，内部会维护一个计数器，每次加锁计数器加 1，解锁时减 1，直到计数器归零，锁才真正释放。

2.公平锁： 可以构造一个公平的 ReentrantLock，保证等待时间最长的线程最先获得锁。这样虽然能降低线程饥饿风险，但在高并发情况下性能可能较低。

非公平锁（默认）： 允许线程抢占式获得锁，不保证请求顺序，从而通常能获得更高的吞吐量，但可能存在线程饥饿问题。

3.多 Condition 支持：ReentrantLock 允许通过 newCondition() 方法创建一个 Condition 对象，可以用来实现比 Object.wait/notify 更细粒度的线程等待/唤醒机制。一个 ReentrantLock 可以创建多个 Condition，以满足不同等待条件的需求。

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