synchronized 是 Java 中最基本的锁机制，使用它可以实现对共享资源的互斥访问。当一个线程访问被 synchronized 修饰的方法或代码块时，它会自动获取锁，其他线程只能排队等待该线程释放锁。
# 底层实现—监视器
想要了解 synchronized 的底层实现，需要从 synchronized 生成的字节码说起，比如以下程序：
public class App {
public static void main(String[] args) {
synchronized (App.class) {
System.out.println("Hello World!");
}
}}
它的字节码如下：
从上述结果可以看出，在 main 方法中多了一对 monitorenter 和 monitorexit 的指令，它们的含义是：
monitorenter：表示进入监视器；
monitorexit：表示退出监视器。
由此可知 synchronized 的底层是通过 Monitor（监视器）实现的。
# 监视器具体实现
在 HotSpot 虚拟机中，监视器 Monitor 底层是由 C++实现的，它的实现对象是 ObjectMonitor。ObjectMonitor 结构体的实现源码如下：
ObjectMonitor::ObjectMonitor() {
_header = NULL;
_count = 0;
_waiters = 0,
_recursions = 0; //线程的重入次数
_object = NULL;
_owner = NULL; //标识拥有该monitor的线程
_WaitSet = NULL; //等待线程组成的双向循环链表，_WaitSet是第一个节点
_WaitSetLock = 0 ;
_Responsible = NULL ;
_succ = NULL ;
_cxq = NULL ; //多线程竞争锁进入时的单向链表
FreeNext = NULL ;
_EntryList = NULL ; //_owner从该双向循环链表中唤醒线程结点，_EntryList是第一个节点
_SpinFreq = 0 ;
_SpinClock = 0 ;
OwnerIsThread = 0 ; }
在以上代码中有几个关键的属性：
_count：记录该线程获取锁的次数（也就是前前后后，这个线程一共获取此锁多少次）。
_recursions：锁的重入次数。
_owner：The Owner 拥有者，是持有该 ObjectMonitor（监视器）对象的线程；
_EntryList：EntryList 监控集合，存放的是处于阻塞状态的线程队列，在多线程下，竞争失败的线程会进入 EntryList 队列。
_WaitSet：WaitSet 待授权集合，存放的是处于 wait 状态的线程队列，当线程执行了 wait() 方法之后，会进入 WaitSet 队列。
监视器执行的流程是这样的：
线程通过 CAS（对比并替换）尝试获取锁，如果获取成功，就将 _owner 字段设置为当前线程，说明当前线程已经持有锁，并将 _recursions 重入次数的属性 +1。如果获取失败则先通过自旋 CAS 尝试获取锁，如果还是失败则将当前线程放入到 EntryList 监控队列（阻塞）。
当拥有锁的线程执行了 wait 方法之后，线程释放锁，将 owner 变量恢复为 null 状态，同时将该线程放入 WaitSet 待授权队列中等待被唤醒。
当调用 notify 方法时，随机唤醒 WaitSet 队列中的某一个线程，当调用 notifyAll 时唤醒所有的 WaitSet 中的线程尝试获取锁。
线程执行完释放了锁之后，会唤醒 EntryList 中的所有线程尝试获取锁。
以上就是监视器的执行流程，执行流程如下图所示：
# 小结
synchronized 是通过 Monitor 监视器实现的，而监视器又是通过 C++ 代码实现的，它的具体执行流程是：线程先通过自旋 CAS 的方式尝试获取锁，如果获取失败就进入 EntrySet（监控）集合，如果获取成功就拥有该锁。而拥有锁的线程当调用 wait() 方法时，会释放锁并进入 WaitSet（待授权）集合，直到其他线程调用 notify 或 notifyAll 方法时才会尝试再次获取锁。线程正常执行完成之后，就会通知 EntrySet 集合中的线程，让它们尝试获取锁。
# 参考资料
www.cnblogs.com/freelancy/p/15625602.html
blog.csdn.net/qq_43783527/article/details/114669174
www.cnblogs.com/hongdada/p/14513036.html
