javasynchronize（javasynchronized用法）

## Java `synchronized` 关键字详解

简介

Java 的 `synchronized` 关键字是用于实现线程同步的机制。它可以用来保护共享资源，防止多个线程同时访问并修改这些资源，从而避免数据不一致或程序错误。`synchronized` 可以应用于方法和代码块，提供互斥访问和可见性保证。本文将详细解释 `synchronized` 的使用方法、原理以及一些最佳实践。### 1. `synchronized` 方法将 `synchronized` 关键字放在方法声明之前，可以使该方法成为同步方法。这意味着，在同一时刻，只有一个线程可以执行该方法。其他线程必须等待当前线程执行完毕才能进入该方法。```java public class SynchronizedMethod {private int counter = 0;public synchronized void increment() {counter++;}public int getCounter() {return counter;} } ```在上面的例子中，`increment()` 方法是同步方法。如果多个线程同时调用 `increment()` 方法，它们将被依次执行，从而保证 `counter` 的值被正确地递增。 `synchronized` 方法的锁是方法对应的对象实例本身 (`this`)。### 2. `synchronized` 代码块`synchronized` 关键字也可以用来同步代码块。这比同步整个方法更灵活，可以更精细地控制同步范围。```java public class SynchronizedBlock {private int counter = 0;private Object lock = new Object(); // 创建一个锁对象public void increment() {synchronized (lock) { // 使用 lock 对象作为锁counter++;}}public int getCounter() {return counter;} } ```在这个例子中，`synchronized (lock) { ... }` 语句表示使用 `lock` 对象作为锁来同步代码块。只有获得 `lock` 对象锁的线程才能执行该代码块。使用代码块比同步整个方法效率更高，因为只对需要同步的代码段进行加锁。### 3. `synchronized` 的底层原理`synchronized` 关键字在底层依赖于 JVM 的监视器 (Monitor)。每个 Java 对象都隐式地关联着一个监视器。当一个线程进入 `synchronized` 方法或代码块时，它会尝试获取该对象的监视器锁。如果获取成功，则该线程可以执行同步代码；如果获取失败，则该线程会被阻塞，直到获取到锁。 线程释放锁发生在同步方法或代码块执行完毕或者发生异常时。监视器锁的实现依赖于操作系统的互斥锁机制。### 4. 死锁当多个线程互相持有对方的锁，从而导致所有线程都无法继续执行时，就会发生死锁。 避免死锁的关键在于避免循环依赖。 例如，如果线程 A 持有锁 X 并试图获取锁 Y，而线程 B 持有锁 Y 并试图获取锁 X，则会发生死锁。```java // 死锁示例 (简化版，实际情况更复杂) public class DeadlockExample {private Object lock1 = new Object();private Object lock2 = new Object();public void method1() {synchronized (lock1) {// ... some code ...synchronized (lock2) {// ... some code ...}}}public void method2() {synchronized (lock2) {// ... some code ...synchronized (lock1) {// ... some code ...}}} } ```在上面的例子中，如果一个线程调用 `method1()`，另一个线程调用 `method2()`，则可能发生死锁。### 5. `synchronized` 与其他同步机制的比较除了 `synchronized`，Java 还提供了其他同步机制，例如 `ReentrantLock`、`ConcurrentHashMap` 等。 `ReentrantLock` 提供了更精细的控制，例如可中断的锁和公平锁，但使用起来也更复杂。 选择哪种同步机制取决于具体的应用场景。### 6. 最佳实践

尽可能缩小同步代码块的范围，以提高并发性能。

避免在同步块中进行耗时的操作。

仔细考虑锁的选择，避免死锁。

在多线程环境下，优先考虑使用线程安全的集合类，例如 `ConcurrentHashMap`。总而言之，`synchronized` 是 Java 中一个重要的同步机制，它简单易用，但需要谨慎使用以避免死锁和其他问题。 了解其底层原理和最佳实践对于编写高效且安全的并发程序至关重要。

Java `synchronized` 关键字详解**简介**Java 的 `synchronized` 关键字是用于实现线程同步的机制。它可以用来保护共享资源，防止多个线程同时访问并修改这些资源，从而避免数据不一致或程序错误。`synchronized` 可以应用于方法和代码块，提供互斥访问和可见性保证。本文将详细解释 `synchronized` 的使用方法、原理以及一些最佳实践。

1. `synchronized` 方法将 `synchronized` 关键字放在方法声明之前，可以使该方法成为同步方法。这意味着，在同一时刻，只有一个线程可以执行该方法。其他线程必须等待当前线程执行完毕才能进入该方法。```java public class SynchronizedMethod {private int counter = 0;public synchronized void increment() {counter++;}public int getCounter() {return counter;} } ```在上面的例子中，`increment()` 方法是同步方法。如果多个线程同时调用 `increment()` 方法，它们将被依次执行，从而保证 `counter` 的值被正确地递增。 `synchronized` 方法的锁是方法对应的对象实例本身 (`this`)。

2. `synchronized` 代码块`synchronized` 关键字也可以用来同步代码块。这比同步整个方法更灵活，可以更精细地控制同步范围。```java public class SynchronizedBlock {private int counter = 0;private Object lock = new Object(); // 创建一个锁对象public void increment() {synchronized (lock) { // 使用 lock 对象作为锁counter++;}}public int getCounter() {return counter;} } ```在这个例子中，`synchronized (lock) { ... }` 语句表示使用 `lock` 对象作为锁来同步代码块。只有获得 `lock` 对象锁的线程才能执行该代码块。使用代码块比同步整个方法效率更高，因为只对需要同步的代码段进行加锁。

3. `synchronized` 的底层原理`synchronized` 关键字在底层依赖于 JVM 的监视器 (Monitor)。每个 Java 对象都隐式地关联着一个监视器。当一个线程进入 `synchronized` 方法或代码块时，它会尝试获取该对象的监视器锁。如果获取成功，则该线程可以执行同步代码；如果获取失败，则该线程会被阻塞，直到获取到锁。 线程释放锁发生在同步方法或代码块执行完毕或者发生异常时。监视器锁的实现依赖于操作系统的互斥锁机制。

4. 死锁当多个线程互相持有对方的锁，从而导致所有线程都无法继续执行时，就会发生死锁。 避免死锁的关键在于避免循环依赖。 例如，如果线程 A 持有锁 X 并试图获取锁 Y，而线程 B 持有锁 Y 并试图获取锁 X，则会发生死锁。```java // 死锁示例 (简化版，实际情况更复杂) public class DeadlockExample {private Object lock1 = new Object();private Object lock2 = new Object();public void method1() {synchronized (lock1) {// ... some code ...synchronized (lock2) {// ... some code ...}}}public void method2() {synchronized (lock2) {// ... some code ...synchronized (lock1) {// ... some code ...}}} } ```在上面的例子中，如果一个线程调用 `method1()`，另一个线程调用 `method2()`，则可能发生死锁。

5. `synchronized` 与其他同步机制的比较除了 `synchronized`，Java 还提供了其他同步机制，例如 `ReentrantLock`、`ConcurrentHashMap` 等。 `ReentrantLock` 提供了更精细的控制，例如可中断的锁和公平锁，但使用起来也更复杂。 选择哪种同步机制取决于具体的应用场景。

6. 最佳实践* 尽可能缩小同步代码块的范围，以提高并发性能。 * 避免在同步块中进行耗时的操作。 * 仔细考虑锁的选择，避免死锁。 * 在多线程环境下，优先考虑使用线程安全的集合类，例如 `ConcurrentHashMap`。总而言之，`synchronized` 是 Java 中一个重要的同步机制，它简单易用，但需要谨慎使用以避免死锁和其他问题。 了解其底层原理和最佳实践对于编写高效且安全的并发程序至关重要。