synchronized底层通过monitorenter和monitorexit指令操作对象头中的monitor实现加锁；monitor逻辑上属于对象实例（或Class对象），存储于Mark Word，支持偏向锁、轻量级锁和重量级锁三级优化，且要求同步对象非null，否则抛NullPointerException，同时依靠entry count计数器实现可重入。

synchronized 同步代码块的底层加锁，本质是通过 monitorenter 和 monitorexit 这两条 JVM 字节码指令实现的。它并不直接“对变量加锁”，而是对**对象实例（或 Class 对象）的监视器（monitor）**进行获取与释放。

monitor 是什么？不是锁在变量上，而是在对象头里

JVM 中每个 Java 对象在堆中都有一个对应的 monitor 结构（逻辑上），实际存储在对象头（Object Header）的 Mark Word 中。当执行 synchronized(obj) 时，JVM 尝试获取的是 obj 所关联的那个 monitor，而不是给变量 obj 本身加锁——变量只是引用，真正被锁定的是它指向的堆对象。

如果该 monitor 当前未被占用，线程成功获取并进入临界区；若已被其他线程持有，当前线程会阻塞，进入该 monitor 的 EntryList 等待唤醒。

monitorenter 指令如何工作？三步完成轻量级加锁尝试

monitorenter 并非一步到位地挂起线程，而是按优先级尝试三种锁机制：

• 偏向锁（Biased Locking）：若对象未被锁且处于可偏向状态，JVM 直接将线程 ID 写入对象头 Mark Word，不进内核态，无同步开销
• 轻量级锁（Lightweight Locking）：若偏向锁已失效（如发生竞争），线程在栈帧中创建锁记录（Lock Record），用 CAS 尝试将对象头指向该记录；成功则进入临界区
• 重量级锁（Heavyweight Locking）：CAS 失败说明存在多线程竞争，JVM 膨胀 monitor，把线程挂起并放入操作系统 Mutex 队列，进入阻塞态

加锁对象必须是非 null，否则抛出 NullPointerException

synchronized(obj) 编译后生成 monitorenter 指令，但 JVM 在执行该指令前会先校验 obj 是否为 null。一旦为 null，不会等到加锁失败，而是立即抛出 NullPointerException。所以务必确保同步对象已初始化。

常见错误示例：

Object lock = null;
synchronized(lock) { ... } // 运行时报 NPE，不是 IllegalMonitorStateException

monitor 的释放由 monitorexit 保证，且支持重入

每个 monitorenter 必须对应一个配对的 monitorexit（编译器自动插入，包括异常路径）。monitor 内部维护一个计数器（entry count）和持有线程字段：

• 同一线程每进入一次，计数器 +1；每退出一次，-1
• 只有计数器归零时，monitor 才真正释放，其他线程才可能获取
• 这正是 synchronized 可重入（reentrant）的底层依据