Java中的同步块是如何实现的？答案

【问题标题】：How are synchronized blocks implemented in Java?Java中的同步块是如何实现的？
【发布时间】：2013-10-08 11:46:14
【问题描述】：

在某些时候线程会竞争监视器，此时一个线程应该获胜，Java 是否使用 CPU 中内置的原子 CAS 操作来实现对这些监视器的获取，如果不是，这是如何工作的？

【问题讨论】：

这是一个虚拟机实现细节。
你不需要实现那个
为什么重要？ synchronized 使用确保其目标所需的任何特定于平台的方式提供其并发保证；在根本不支持并发的系统中，或者当 Java 可以证明该方法永远不会被并发访问时，它甚至可以优化为 noop。它们的具体实现方式是您无需担心的实现细节，如果您的 Java 实现不能提供该保证，那么它必须是一个错误或（很少）有文档记录的与标准的偏差。
是的，但我对它的工作原理很感兴趣，原因是当争用高时，同步块优于 java CAS 操作，因为 CAS 在高争用期间使用更多 cpu 时间，但我相信Java 同步必须在 CPU 级别使用 CAS 操作才能正确获取锁，如果这是真的，那么这将产生与在 Java 同步上使用 java CAS 操作相同的问题。
我相信在考虑性能决策时这是一个有趣的问题。

标签： java concurrency synchronization compare-and-swap

【解决方案1】：

我不这么认为，因为在 concurrent 包中，您可以找到在内部使用 CAS 的 Atomic* 类。

另一件事是，这取决于您使用哪种 jvm。因此，以目前的形式，除了告诉您在其他地方使用 CAS 之外，您的问题并不能真正回答。

【讨论】：

【解决方案2】：

CAS 是使所有并发在硬件级别工作的原因。如果要跨所有线程更改内存中的一个值，CAS 是最快的方法；任何其他技术也将使用 CAS。因此，对于快速更改，CAS 是要走的路。但是，如果您有 100 个甚至 5 个值要更改，那么使用同步可能会更好。它会做一个 CAS 来锁定监视器，另一个来解锁它，但其余的是正常的内存读取和写入，这比 CAS 快得多。当然，您确实锁定了监视器，这可能会挂起其他线程，减慢您的程序并可能浪费 CPU。

更令人担忧的是，在 Java 中，任何 CAS（或读/写 volatile 和同步/不同步）都伴随着其他线程的内存视图更新。当您编写 volatile 时，读取它的线程会看到写入线程所做的所有内存更改。这包括将寄存器值转储到内存、刷新缓存、更新缓存以及将数据放回寄存器。但是这些成本与 CAS 平行，因此，如果您已经弄清楚了一个，那么您也已经弄清楚了另一个。

我认为，从程序员的角度来看，基本思想是对单次读写使用易失性或原子操作，对多次进行同步--如果没有其他令人信服的理由选择其中之一。

【讨论】：