synchronized 关键字用法

时间: 2023-05-21 20:02:55 浏览: 105

Synchronized关键字的用法

### Synchronized关键字在Java中的应用 #### 概述 `synchronized`是Java语言中的一个关键字，主要用于实现线程同步，防止多个线程同时访问共享资源而导致的数据不一致问题。通过`synchronized`关键字，开发者可以控制代码块或方法的并发访问，从而确保数据的一致性和程序的正确性。 #### 使用场景 1. **同步代码块**：可以通过`synchronized`关键字来声明同步代码块，即通过指定对象锁来实现同步。 ```java synchronized (object) { // 需要同步执行的代码 } ``` - 这种方式中，`object`对象作为锁，任何线程想要执行这段代码前都需要先获得`object`对象的锁。 - 如果多个线程同时访问同一对象，则只有一个线程能够执行该代码块。 2. **同步方法**： - **实例方法**：可以直接将`synchronized`关键字放在实例方法前，此时该方法的锁为当前对象实例本身。 ```java public synchronized void method() { // 同步方法体 } ``` - 当一个线程调用此方法时，会锁定当前对象实例，其他线程如果想调用该方法必须等待当前线程释放锁。 - **静态方法**：若将`synchronized`用于静态方法，则锁是类级别的，即所有对象共享同一把锁。 ```java public static synchronized void method() { // 同步方法体 } ``` - 调用此类的静态同步方法时，所有对象都必须等待当前调用方法的线程完成才能继续。 3. **同步状态变量**：在某些情况下，可能需要对某个特定的状态变量进行同步操作，而不是整个方法或代码块。 - 这种情况下，通常的做法是将该状态变量声明为一个对象，并在需要同步的地方使用这个对象作为锁。 - 示例： ```java private final Object lock = new Object(); public void updateStatus() { synchronized (lock) { // 更新状态变量 } } ``` 4. **同步局部变量**：如果需要同步的资源是局部变量，则可以使用`synchronized`来声明一个代码块，将局部变量作为锁。 - 示例： ```java public void method() { Object localLock = new Object(); synchronized (localLock) { // 同步操作 } } ``` - 局部变量锁只对该方法内的代码块有效，且每次调用方法时都会创建一个新的锁对象。 #### 实现机制 - **锁机制**：当一个线程进入`synchronized`代码块或方法时，会自动获取锁；离开时，自动释放锁。 - **互斥性**：同一时刻，只有一个线程可以拥有锁，其他试图获取锁的线程将被阻塞，直到锁被释放。 - **锁升级**：Java虚拟机（JVM）采用锁升级策略来提高性能。初始状态下使用偏向锁，当多个线程竞争时升级到轻量级锁，进一步升级为重量级锁。 #### 示例代码 ```java public class SyncExample { private int count = 0; // 同步实例方法 public synchronized void increment() { count++; } // 同步代码块 public void incrementWithBlock() { synchronized (this) { count++; } } // 使用自定义锁 private final Object lock = new Object(); public void incrementWithCustomLock() { synchronized (lock) { count++; } } } ``` #### 性能考虑 - **锁开销**：使用`synchronized`会导致一定的性能开销，尤其是在高并发的情况下。 - **锁优化**：JVM通过多种技术如锁消除、锁粗化等来减少锁的使用成本。 - **非阻塞算法**：为了减少锁的竞争，可以考虑使用非阻塞算法或工具类如`java.util.concurrent`包下的类来替代`synchronized`。 #### 结论 `synchronized`关键字是Java中实现线程安全的基础工具之一，通过对共享资源进行加锁来确保数据一致性。开发者需要根据具体的应用场景选择合适的同步策略，同时注意性能优化，以达到最佳的效果。

synchronized 关键字用于实现 Java 中的同步机制，它可以用于方法或代码块中，确保同一时间只有一个线程可以访问被 synchronized 修饰的代码。当一个线程进入 synchronized 代码块时，它会尝试获取锁，如果锁已经被其他线程获取，则该线程会被阻塞，直到锁被释放。这可以避免多个线程同时访问共享资源时出现的数据竞争和不一致性问题。

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