synchronized原理
时间: 2023-10-27 13:48:31 浏览: 26
`Synchronized` 是 Java 中用来实现同步的关键字,可以修饰代码块或方法。它的原理是通过获取对象的锁来实现多线程间的同步。当一个线程进入一个被 synchronized 修饰的代码块或方法时,会尝试获取对象的锁,如果锁已经被其他线程获取,则该线程会进入阻塞状态等待锁的释放。当获取锁的线程执行完同步代码块或方法后,会释放锁,让其他等待该锁的线程可以继续执行。
在 Java 中,每个对象都有一个与之关联的“监视器”,也就是对象锁,通过`synchronized`关键字可以实现对对象锁的获取和释放。
当一个线程执行到 synchronized 代码块时,它会尝试获取代码块所在对象的锁,如果获取不到锁,线程就会阻塞等待。如果获取到锁,线程就可以执行代码块中的代码,执行完后就会释放锁,让其他线程可以获取锁并执行同步代码块。这样就可以保证同步代码块中的代码只有一个线程在执行,从而避免了多个线程同时访问共享资源导致数据不一致的问题。
需要注意的是,`synchronized`关键字可以修饰静态方法、实例方法和代码块,但是锁的范围不同。修饰静态方法时,锁的范围是整个类的 Class 对象,修饰实例方法时,锁的范围是当前对象实例,修饰代码块时,锁的范围是对象锁或类锁,具体取决于 synchronized 后面的对象是实例对象还是类对象。
相关问题
synchronized原理分析
synchronized 是 Java 中用于实现线程同步的关键字。它主要用于控制对共享资源的访问,确保在同一时间只有一个线程可以执行被 synchronized 修饰的代码块或方法。
synchronized 采用的是互斥锁(也称为监视器锁)的机制来实现线程的同步。每个对象都有一个关联的互斥锁,当一个线程访问 synchronized 代码块或方法时,它会尝试获取对象的互斥锁。如果锁已经被其他线程获取,那么当前线程将被阻塞,直到获得锁为止。
具体来说,synchronized 可以分为两种使用方式:synchronized 代码块和 synchronized 方法。
1. synchronized 代码块:可以用来对指定的对象或类进行加锁。当一个线程进入 synchronized 代码块时,它会尝试获取指定对象的锁。如果获取成功,则执行代码块中的代码,执行完毕后释放锁。如果获取失败,则进入阻塞状态,等待锁释放。
2. synchronized 方法:可以用来对整个方法进行加锁。当一个线程调用 synchronized 方法时,它会尝试获取该方法所属对象的锁。如果获取成功,则执行方法体中的代码,执行完毕后释放锁。如果获取失败,则进入阻塞状态,等待锁释放。
需要注意的是,synchronized 锁的是对象而非代码,也就是说,如果多个线程访问的是同一个对象的 synchronized 代码块或方法,那么它们将会相互排斥,只能有一个线程执行。但如果是多个线程分别访问不同对象的 synchronized 代码块或方法,则它们之间不会相互影响。
总结来说,synchronized 通过互斥锁机制确保了多线程对共享资源的安全访问。它的使用可以有效避免竞态条件和数据不一致的问题。然而,需要注意合理使用 synchronized,避免过多的同步操作导致性能下降。
java synchronized原理
### 回答1:
Java中的synchronized关键字是用于实现线程同步的机制。当一个Java线程进入synchronized代码块时,它会尝试获取锁(也称为监视器锁)来保护同步代码块。如果锁已被其他线程持有,则该线程将阻塞,直到锁可用为止。
在Java中,每个对象都有一个关联的监视器,也称为内部锁。synchronized关键字可以用于方法和代码块,以便只有一个线程可以持有该对象的锁。这确保了同一时间只有一个线程可以访问共享资源,从而避免了多个线程同时修改共享资源导致的数据不一致问题。
当一个线程进入一个被synchronized关键字保护的代码块时,它会尝试获取锁,如果锁已被其他线程持有,则该线程会被阻塞。只有当锁被释放时,其他线程才能获得锁并继续执行同步代码块中的代码。这样可以确保同步代码块中的代码只有一个线程执行,避免了数据竞争和其他并发问题。
### 回答2:
Java是一种面向对象编程语言,具有良好的可移植性,广泛应用于互联网、移动设备和嵌入式设备等领域。在Java中,synchronized关键字是实现多线程同步的重要机制之一。
Java中的synchronized关键字是用来控制线程的访问权限的,它可以将语句块或方法声明为同步的,从而避免多个线程同时执行这些代码。synchronized代码块的基本语法是:
synchronized(object){
//需要同步的代码块
}
其中,object表示需要锁定的对象。在synchronized代码块中,每次只有一个线程能够获得对象的锁定,其他线程则需要等待该锁释放后再进行访问。
synchronized关键字的原理是基于Java中的“互斥锁”(Mutex)机制实现的。Mutex是一种特殊的信号量,用于协调多个线程的访问。当一个线程需要访问某个对象时,它会试图获取该对象的互斥锁。如果该锁已经被其他线程占用,则该线程会被阻塞,直到该锁被释放后才能继续执行。
在Java中,对于每个对象都有一个相应的互斥锁,称为“内置锁”(Intrinsic Lock)或“监视器锁”(Monitor Lock)。当一个线程需要进入synchronized代码块时,它需要先获得该对象的内置锁,在执行完代码块后再释放该锁。
具体来说,内置锁由两部分组成:锁定状态和处于等待状态的线程队列。当一个线程需要获得某个对象的锁时,它会先判断该锁是否为空闲的。如果是,则该线程就会获得该锁;否则,该线程就会被加入到对象的线程队列中,并进入等待状态。当锁释放后,会通知等待队列中的线程,让它们重新竞争锁的所有权。
需要注意的是,synchronized关键字不仅可以用于同步代码块,还可以用于同步方法。在Java中,每个对象都有一个隐藏的锁定对象,当调用某个对象的同步方法时,该对象的锁定对象就会被锁定。这样,其他线程就无法访问该对象的其他同步方法和同步代码块,直到该线程执行完该方法并释放锁为止。
总之,在Java中,synchronized关键字是实现多线程同步的基本机制之一,它是基于内置锁和监视器锁实现的。通过锁定对象,它可以确保同一时间只有一个线程能够访问被保护的代码块或方法,从而避免多个线程之间的不必要竞争和冲突,确保程序的正确性和可靠性。
### 回答3:
Java中的synchronized是一种用于保护共享资源的关键字。当多个线程尝试访问同一个对象的synchronized代码块时,只有一个线程能够进入代码块,其他线程必须等待直到同步操作完成并释放锁定。
synchronized的实现原理涉及到Java中的对象头和Monitor,其中对象头包含了一些元数据和指向Monitor的指针,Monitor则包含了互斥锁(mutex lock)和等待队列(wait set)这两个关键元素。
当一个线程进入synchronized代码块时,它会尝试去获取Monitor的互斥锁,如果锁定成功则该线程可以执行代码块中的代码,如果锁定不成功则该线程就会进入等待队列并陷入阻塞状态。当一个线程完成synchronized代码块时,它会释放Monitor的互斥锁,并且唤醒所有在等待队列中的线程,这些线程会重新尝试去获取锁定并继续执行。
需要注意的是,在Java中,每个对象都有一个关联的Monitor,因此使用synchronized的时候,锁定的粒度是对象级别的。所以如果多个线程同时执行的是不同对象的同步方法,则它们之间不会产生竞争;反之,如果多个线程同时执行的是同一个对象的不同同步方法,则这些方法之间还是会存在竞争关系。
除了使用synchronized关键字之外,在Java中还可以使用Lock接口和Condition接口来实现线程的同步和互斥。不过无论是使用synchronized还是Lock接口,它们的本质都是基于Monitor和互斥锁的实现原理。