转载于synchronized底层如何保证原子性、可见性、有序性_javaman_baicun 的博客-CSDN博客

原理

原子性：加锁和释放锁；

可见性：加了Load屏障和Store屏障，释放锁flush数据，加锁会refresh数据；

有序性：Acquire屏障和Release屏障，保证代码块内部可以重排，但是代码块内部和代码块外部的指令是不能重排的。

保证原子性

java对象是分为对象头和实例变量两块，其中实例变量就是对象那些变量数据，然后对象头包含了两块内容，一是 Mark Word(含hashCode、锁数据、GC数据等)，另一个是Class Metadata Address(包含了指向类的元数据指针)

在 Mark Word 中有一个指针，实例关联的 monitor 的地址，这个 monitor 是C++ 实现的一个 ObjectMonitor 对象，里面包含了一个 _owner 指针，指向了持有锁的线程。ObjectMonitor 中还有一个 entrylist,想要加锁的线程全部进入 这个entrylist 等待机会获取锁，实际有机会加锁的线程，就会设置 _owner 指针指向自己（jdk1.6以后，优化为CAS加锁），然后对_count 计数器累计1次。

释放锁的时候，显示对_count计数器递减1次，如果为0了就会设置 _owner 为null,不在指向自己，代表自己彻底释放锁。

如果获取锁的线程执行wait,就会将_count计数器递减，同时设置 _owner 为null,然后自己进入waitset中等待唤醒，别人获取了锁执行 notfiy 的时候就会唤醒waitset中的线程，竞争尝试获取锁。

`假设有new MyObject.java

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保证可见性

int a = 0;synchronize (this){ //monitorenter    // Load屏障    a = 10;    int b = a;}//monitorexit // Store屏障

monitorenter 指令之后会有一个 Load 屏障，执行refresh处理器缓存操作，把别的处理器修改过的最新的值加载到自己的高速缓存中,

monitorexit 指令之后会有一个 Store 屏障，让线程把自己修改的变量都执行flush处理器缓存操作，刷到高速缓存或是主内存中

保证有序性

int a = 0;synchronize (this){ //monitorenter    // Load屏障    // Acquire屏障    a = 10;    内部还是会发生指令重排    int b = a;    // Release屏障}//monitorexit // Store屏障

在 monitorenter 指令和 Load 屏障之后，会加一个 Acquire屏障，这个屏障的作用是禁止读操作和读写操作之间发生指令重排，

在 monitorexit 指令前加一个Release屏障，也是禁止写操作和读写操作之间发生重排序。