最近我和一个朋友讨论了java中的并发性，他问我为什么同步关键字要么围绕代码块要么慢。我回答说它很慢，因为它争用对象监视器。此外，它还在保证之前发生，并且必须将其缓存中的所有变量与主内存同步，并且在块结束时，它必须将缓存刷新回来。它还可以防止编译器以及指令的 CPU 重新排序。然而，他说这些确实会导致速度放缓，但这不是性能下降的主要原因。本质上，即使线程命中同步块时没有争用，它也从用户模式切换到内核模式，线程必须保存状态，然后当它离开块时，它必须再次重新加载状态。我试图在网上找到描述这一点的文献，但我找不到任何文献。我想知道是否有人可以确认这是正确的？为什么 java 线程在达到同步时应该进入内核模式，为什么不在此之前？这与此链接中提出的问题不同，因为我询问的是从用户模式到内核模式的显式切换，这会导致性能下降？
你的朋友说的绝对不正确。
你对同步的昂贵之处说得差不多是对的。最困难的部分实际上是（特别是在x86/x86_64处理器上）比较和交换指令，该指令比较并将当前线程设置为锁的所有者。在x86/x86_64 cmpxchg指令用于此，当它到达主内存时，它比任何常规指令都慢。然后，正如您提到的，内存屏障会减慢缓存的速度。
在其他一些架构上，特别是基于RISC的架构上，通常使用被动负载独占/存储独占，这通常要快得多。因此，这可能因架构而异。
无论如何，Java（和任何其他语言）试图避免进入内核，大多数mutext实现只有在几次重试后才会这样做，当几乎很明显线程需要暂停时。