synchronized同时对原子性、可见性、有序性的保证

原子性：基本复制写操作都能保证原子性，复杂操作无法保证

可见性：MESI协议的flush、refresh配合使用，解决可见性

有序性：3个层次，最后1个层次有4中内存重排序

synchronized可同时保证：

• 原子性：有加锁和释放锁的机制，加锁后，同一段代码只有他能执行
• 可见性：加内存屏障，在同步代码块做变量写操作，在释放锁时，会强制执行flush操作。在获取锁进入同步代码块时，会对变量读强制执行refresh操作。
• 有序性：加各种内存屏障，解决4种内存重排序

1.synchronized保证原子性的原理

加锁，有一个monitorenter指令。然后对锁对象关联的monitor累加，同时标识本线程已加锁。释放锁，有一个monitorexit指令，递减锁计数器。递减至0说明当前线程不持有锁

wait和notify也是基于monitor实现的。有线程执行wait，会把自己加入到monitor关联的waitset中，等待唤醒获取锁。notifyall会从monitor的waitset中唤醒所有的线程，让他们去竞争锁。

Java对象 = 对象头 + 实例变量(变量数据)

对象头 = Mark Word(hashcode、锁数据) + Class Metadata Address(指向类的元数据的指针)

3个Thread执行同步代码块，就进入entrylist中。通过CAS加锁，count计数器累加，owner记录是谁持有锁。

执行wait，会把线程放到waitset中，count=0，owner=null，等待 唤醒

执行notifyall，会唤醒waitset中的线程

2.synchronized使用内存屏障保证可见性、有序性

按可见性划分，内存屏障分为：

• Load屏障：执行refresh，从其他处理器的高速缓冲、主内存，加载数据到自己的高速缓存，保证数据是最新的
• Store屏障：执行flush操作，自己处理器更新的变量的值，刷新到高速缓存、主内存去

synchronized(this){-->monitorenter
    load内存屏障
    
    int a = b;//读，通过load内存屏障，强制执行refresh，保证读到最新的
    c=1;//写，释放锁时会通过Store，强制flush到高速缓存或主内存
}-->monitorexit
Store内存屏障

按照有序性，内存屏障可分为：

• Acquire屏障：load屏障之后，加Acquire屏障。它会禁止同步代码块内的读操作，和外面的读写操作发生指令重排
• Release屏障：禁止写操作，和外面的读写操作发生指令重排

synchronized(this){-->monitorenter
    load内存屏障
    Acquire屏障，禁止代码块内部的读，和外面的读写发生指令重排
    
    int a = b;//读，通过load内存屏障，强制执行refresh，保证读到最新的
    c=1;//写，释放锁时会通过Store，强制flush到高速缓存或主内存
    
    Release屏障，禁止写，和外面的读写发生指令重排
}-->monitorexit
Store内存屏障

Acquire和Release虽然能保证同步代码块内外不会指令重排，但是内部多行代码还是会发送指令重排。