Java中synchronized底层依赖JVM的monitorenter和monitorexit指令，通过对象头Mark Word关联Monitor实现互斥，支持偏向锁、轻量级锁、重量级锁三级升级，且同步方法与代码块的字节码实现方式不同。
Java 中 synchronized 关键字的底层同步机制，依赖于 JVM 指令 monitorenter 和 monitorexit，而非 Java 语言层的语法糖。它本质上是通过对象头中的 Monitor（监视器）来实现互斥访问。
monitorenter 指令触发 Monitor 获取
当线程执行到 synchronized 代码块入口时，JVM 会插入 monitorenter 指令。该指令尝试获取目标对象（或类的 Class 对象）关联的 Monitor：
- 若 Monitor 未被占用，当前线程直接持有，并将锁计数器置为 1；
- 若 Monitor 已被同一线程持有（可重入），则计数器 +1；
- 若 Monitor 被其他线程持有，当前线程进入阻塞状态，等待被唤醒（进入 EntryList 或 WaitSet）。
Monitor 的结构与对象头关联
每个 Java 对象在堆中都有一个对象头（Object Header），其中包含 Mark Word。Mark Word 在锁未膨胀时存储哈希码、GC 分代年龄等信息；一旦发生竞争，可能被替换为指向 Monitor 的指针。
Monitor 本身是 JVM 内部的 C++ 对象（ObjectMonitor），包含：
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- _owner：指向持有锁的线程；
- _EntryList：等待获取锁的线程队列；
-
_WaitSet：调用
wait()后挂起的线程队列； - _recursions：重入次数；
- _count：锁计数器（用于区分偏向锁、轻量级锁、重量级锁状态）。
synchronized 方法的字节码表现
对于 synchronized 实例方法，JVM 不显式插入 monitorenter/monitorexit，而是通过方法访问标志 ACC_SYNCHRONIZED 标识。执行该方法前，JVM 自动完成 Monitor 获取；方法退出（正常或异常）时自动释放。
而同步代码块（如 synchronized(obj) { ... }）则明确生成两条指令：
- 在代码块入口插入
monitorenter； - 在所有可能的出口（包括异常出口）插入
monitorexit，确保锁一定被释放。
锁升级过程影响 monitorenter 行为
现代 HotSpot JVM 实现了锁优化（偏向锁 → 轻量级锁 → 重量级锁）。monitorenter 的具体行为取决于当前锁状态：
- 偏向锁阶段：检查 Mark Word 中线程 ID 是否匹配，无需 CAS；
- 轻量级锁阶段：用 CAS 将 Mark Word 替换为指向栈中 Lock Record 的指针；
- 重量级锁阶段：真正将线程挂起，交由操作系统 Mutex 等机制调度。
这些优化对开发者透明，但 monitorenter 始终是统一入口点，JVM 根据对象状态动态选择实现路径。
