一、什么是synchronized
简单解释：synchronized提供一种排他机制，也就是同一时间只能有一个线程执行某些操作。
权威解释：synchronized关键字可以实现一个简单的策略来防止线程干扰和内存一致性错误，如果一个对象对多个线程是可见的，那么该对象的所有读写都将通过同步的方式来进行。
具体表现为：
- synchronized关键字提供一种锁机制，能够确保变量的互斥访问，从而防止数据不一致问题的出现。
- synchronized关键字包括monitorenter和monitorexit两个JVM指令，他能保证在任何时候任何线程执行到monitorenter成功之前都必须从主内存获取数据，而不是从缓存中，在monitorexit运行成功之后，共享变量被更新的值必须刷入主内存
- 一个monitorexit指令之前必须有一个monitorenter。
二、synchronized关键字的用法
synchronized关键字可以修饰方法和代码块，不能修饰class
同步方法：
[public|private|protected] synchronized [static] type method()
同步代码块：
private Object object = new Object();
public void sync(){
synchronized(object){
...
}
}
三、JVM指令分析
synchronized关键字提供一种互斥机制，本质是某线程获取了与MUTEX关联的monitor锁。使用JDK命令javap对有同步代码块的类进行反汇编，输出大量的JVM指令，在这些指令中有monitor enter和monitor exit成对出现。
1、monitorenter
每个对象都与一个monitor相关联，在一个线程尝试获得与对象关联的monitor的所有权时发生如下几件事：
- 如果monitor的计数器为0，意味着该monitor的lock还没有被获得，某个线程获得之后立即对计数器加一。
- 如果一个已经拥有该monitor的线程重入，monitor计数器继续累加。
- 如果monitor已经被某线程获得，其他线程尝试获得时会进去阻塞状态，直到计数器变为0，才会再次尝试获得该monitor的所有权。
2、monitorexit
释放monitor所有权就是将monitor计数器减一，直到计数器为0，意味着该线程不再拥有该monitor所有权，与此同时被该monitor阻塞的线程可再次尝试获得对该monitor的所有权。
四、使用synchroniezd关键字需要注意的问题
1、与monitor关联的对象不能为空
2、synchronized作用域不应太大
由于synchronized关键字线程排他性，所有线程必须串行经过synchronized包裹的代码块，如果synchronized作用域太大，则效率越低。
3、不同monitor企图锁相同方法
示例：
public class Task implements Runnable {
private final Object OBJECT = new Object();
@Override
public void run() {
//...
synchronized (OBJECT){
//...
}
//...
}
}
public class Test {
public static void main(String[] args) {
for (int i=0;i<5;i++){
new Thread(Task::new).start();
}
}
}
上面的代码构造了5个线程，同时也构造了5个Runnable实例。Runnable作为逻辑单元传递给Thread，每一个Runnable实例彼此独立，也就是线程争抢的monitor关联引用彼此独立，因此起不到互斥的作用。
4、多个锁交叉导致死锁
线程1获得了A的锁，等待B的锁：线程2获得了B的锁，等待A的锁。导致交叉死锁。
五、程序死锁的原因
1、交叉锁
线程1获得了A的锁，等待B的锁：线程2获得了B的锁，等待A的锁。导致交叉死锁。
2、内存不足
两个线程T1和T2，执行某个任务时，T1已经获得10M内存，T2已经获得20M内存，每个线程执行单元都需要30M内存，但剩余可用内存不足，那么可能两个线程都在等待彼此释放资源内存，造成死锁。
3、一问一答式的数据交换
服务端开启某个端口等待客户端访问，客户端发送请求立即等待接收，但是由于某种原因服务端没有接收到请求，此时服务端和客户端都在等待对方发送数据。造成死锁。
4、数据库锁
比如某个线程执行了for update语句退出了事务，其他线程访问数据库时将陷入死锁。
5、文件锁
某个线程获得文件锁时意外退出，其他试图读取该文件的线程将陷入死锁，直到文件句柄资源被释放。
6、死循环引起的死锁
程序由于代码原因陷入死循环，查看线程堆栈信息不会发现任何死锁迹象，但程序不工作，CPU占有率居高不下，这种死锁一般称作系统假死。