synchronized的底层JVM实现机制

Java synchronized 包含两方面的含义

互斥
JVM 通过对象锁来实现互斥：

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1. typedef struct object {  
2. uintptr_t lock;  
3. Class *class;  
4. } Object  

typedef struct object {uintptr_t lock;Class *class;} Object

协作
协作是通过 Object wait, notify/notifyAll 方法实现的。

对应到JVM 的底层术语，这一机制叫做 monitor:

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1. typedef struct monitor {  
2. pthread_mutex_t lock;  
3. Thread *owner;  
4. Object *obj;  
5. int count;  
6. int in_wait;  
7. uintptr_t entering;  
8. int wait_count;  
9. Thread *wait_set;  
10. struct monitor *next;  
11. } Monitor;  

typedef struct monitor {pthread_mutex_t lock;Thread *owner;Object *obj;int count;int in_wait;uintptr_t entering;int wait_count;Thread *wait_set;struct monitor *next;} Monitor;

在不同区域的 Thread 对应的状态（Java Thread 的状态图）：

在底层的JVM 或许会有更多的状态，但是，暴露在 Java Thread 的状态是在 java.lang.Thread 中定义的，注意 JDK 6 修订了 interrupt 的语义。

比如，在底层，进行获取 lock 动作到获得 lock 之间有一小段状态叫做 BLOCKED:

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1. void monitorLock(Monitor *mon, Thread *self) {  
2. if(mon->owner == self)  
3. mon->count++;  
4. else {  
5. if(pthread_mutex_trylock(&mon->lock)) {  
6. disableSuspend(self);  
7.   
8. self->blocked_mon = mon;  
9. self->blocked_count++;  
10. self->state = BLOCKED;  
11.   
12. pthread_mutex_lock(&mon->lock);  
13.   
14. self->state = RUNNING;  
15. self->blocked_mon = NULL;  
16.   
17. enableSuspend(self);  
18. }  
19. mon->owner = self;  
20. }  
21. }  

void monitorLock(Monitor *mon, Thread *self) {if(mon->owner == self)mon->count++;else {if(pthread_mutex_trylock(&mon->lock)) {disableSuspend(self);self->blocked_mon = mon;self->blocked_count++;self->state = BLOCKED;pthread_mutex_lock(&mon->lock);self->state = RUNNING;self->blocked_mon = NULL;enableSuspend(self);}mon->owner = self;}}