一、 什么是锁？

在多线程中，多个线程同时对某一个资源进行访问，容易出现数据不一致问题，为保证并发安全，通常会采取线程互斥的手段对线程进行访问限制，这个互斥的手段就可以称为锁。锁的本质是状态+指针，当一个线程进入临界区前需要先修改状态，表明已加锁，并且指针指向加锁的线程。后续线程在进入临界区时同样需要尝试修改状态，修改状态前首先检查指针是否为空，如果不为空且指向其他线程则表明已经有其他线程占用了锁，则无法进行状态修改，也就是此线程获取锁失败。

二、 Synchronized 锁原理

Synchronized 关键字如何实现同步互斥？

一、生成字节码

首先了解 Synchronized 的三种用法：

• 锁对象实例
• 锁方法实例
  以上三种不同的使用方式，JVM 生成的字节码也不同，具体如下：

1. 锁对象实例

Synchronized(this) {
}

通过 反编译生成的字节码可看到，生成了字节码指令 monitorenter 和 monitorexit；当代码执行到monitorenter时加锁，执行monitorexit时解锁。Exception table 意为异常跳表， 如下，该异常表监测了7-13行的指令，也就是同步块，如果在同步块中出现了异常导致无法解锁，指令会跳转到 target 16 行执行，如此便能保证即使出现异常也不会导致永远无法退出锁。

public void test();
    Code:
       0: aload_0
       1: getfield      #3                  // private Object lock = new Object();
       4: dup
       5: astore_1
       
       6: monitorenter
       
       7: aload_0
       8: invokevirtual #4                  // Method foo:()V
       
      11: aload_1
      12: monitorexit
      13: goto          21
      
      16: astore_2
      17: aload_1
      18: monitorexit
      19: aload_2
      20: athrow
      21: return
    Exception table:
       from    to  target type
           7    13    16   any
          16    19    16   any

2. 锁方法实例

synchronized public void test() {
}

方法级别的同步不会生成 monitorenter 和 monitorexit 指令，通过常量池中方法的 ACC_SYNCHRONIZED 标志来隐式实现，JVM在调用方法时，对方法的符号引用（flags）进行解析，ACC_PUBLIC 为公共方法，ACC_SYNCHRONIZED 为同步方法，如果此方法是同步方法则会进行加锁。

public synchronized void test();
descriptor: ()V
flags: ACC_PUBLIC, ACC_SYNCHRONIZED

二、字节码如何执行？

1. JVM 初始化时会为每个字节码指令都创建一个模板，每个模板都关联到其对应的汇编代码生成函数。以 HotSpot jdk8 为例，该模板位于src/share/vm/interpreter/templateTable.cpp（源码地址：https://cseweb.ucsd.edu/classes/sp16/cse120-a/applications/ln/lecture9.html
   [3] [oracle 官方文档]：https://docs.oracle.com/javase/specs/jls/se7/html/jls-17.html