java字节码分析(jclasslib)-synchronized原理

• 说明
• synchronized代码块分析
• • 字节码
  • 杂项
  • 异常表
  • 行号表
  • 操作数栈
• synchronized方法分析

原理：synchronized代码块同步，即一段指令系列的同步，主要是通过monitorenter、monitorexit来实现的，为了确保执行monitorenter后必须执行monitorexit，编译器会自动产生一个异常处理器，目的就是用来执行monitorexit；

下面将对下面代码进行字节码分析

package com.ydfind.test;

public class Monitor {
    private void test() {
        synchronized (this) {
            int a = 1;
        }
    }
    synchronized
    public void test1() {
    }
}

字节码及注释如下：

 0 aload_0       // 将this压入操作数栈
 1 dup           // 将栈顶this复制并压入栈
 2 astore_1      // 将栈顶this放入变量1。变量1是准备做为monitorexit的参数
 3 monitorenter  // 尝试持有栈顶this的管程（this出栈后，栈就空了）
 // 下面2行实现int a = 1功能，1保存在变量2里面
 4 iconst_1
 5 istore_2
 6 aload_1       // monitorexit this
 7 monitorexit
 8 goto 16 (+8)
 11 astore_3     // 发生异常，将异常对象放入变量3----为什么不放入变量2呢？
 12 aload_1      // monitorexit this
 13 monitorexit
 14 aload_3      // monitorexit后再抛出异常
 15 athrow
 16 return

上面字节码astore_n中n最大为3，及局部变量表深度4；操作数栈开始时两个this，最大深度为2。与杂项里面的记录一致：

起始PC：异常处理器 监控代码的起始位置
结束PC：异常处理器 监控代码的结束位置（并不包括结束行，即[startPC,endPC)）
跳转PC：处理异常的起始位置，比如catch代码块
捕获类型：异常处理器所捕获的异常类型

关于异常表如下所示。若是同步代码块出现异常，会跳到11行，正常情况下，释放管程后，再抛出异常；但若11-13行发生异常，会不断跳到11行，即不断尝试释放管程，这是确保异常发生时能确保管程能释放的保护机制。

起始PC: 字节码的起始位置；
行号：代码行号；

起始位置：变量作用域的起始位置
长度：变量作用域的长度。例子中this在0-16总共17行中生效，即函数内都有效；
序号：数组的下标
名字：变量的描述（变量类型+引用类型 or 基本类型）

方法级的同步是隐式的，在方法的调用和返回操作之中实现。方法调用时，调用指令会检查方法的ACC_SYNCHRONIZED标志是否被设置了，若是被设置了，则当前线程需要持有管程才能执行方法，执行完成则会释放管程。在方法执行过程中，执行线程持有管程，故其它线程会无法获得管程而无法执行程序（哪其它线程是会被放入entrylist还是waitset呢？？）；若是发生异常，且函数内部无法处理，那么管程会在 异常向外方法抛出时 自动释放。

上面可以看出，方法的访问标识里面有synchronized，则表示是同步方法。

运行时，jvm可以通过检查方法常量池的方法表结构的ACC_SYNCHRONIZED访问标志 得知该方法 是否被声明为同步方法。既然是方法常量池，则是在方法区。