Java多线程面试焦点：synchronized与volatile解析

"多线程面试必问源码知识点" 在Java多线程编程中，`synchronized`关键字扮演着至关重要的角色，它用于确保共享资源在同一时刻只被一个线程访问，从而避免并发问题，如数据不一致性和竞态条件。`synchronized`通过锁定对象来实现线程同步，确保在多线程环境中对共享资源的访问是安全的。 1. **synchronized的使用方式** - **同步代码块**：synchronized关键字可以用来包围一段代码，形成同步代码块。在这个例子中，`synchronized(o)`锁定的是对象`o`，任何时刻只有一个线程能够执行这个代码块，其他线程必须等待获取锁之后才能继续执行。 ```java public class ThreadTest { private int count = 10; Object o = new Object(); private void m1() { synchronized (o) { count--; System.out.println(Thread.currentThread().getId() + ":count=" + count); } } } ``` - **同步方法**：synchronized还可以修饰方法，这意味着整个方法体都会被锁定。这与同步代码块锁定`this`对象的效果相同。 ```java private synchronized void m1() { count--; System.out.println(Thread.currentThread().getId() + ":count=" + count); } ``` 2. **同步的原理** - **监视器锁（Monitor）**：每个对象都有一个内置的监视器锁，当一个线程进入同步代码块或同步方法时，会自动获取该锁，其他线程试图获取同一锁时会被阻塞，直到锁被释放。 3. **锁的概念** - **可重入性**：Java的synchronized是可重入的，意味着一个线程如果已经持有对象的锁，它可以再次请求该锁，不会造成死锁。 - **锁的粒度**：synchronized的锁粒度可以是整个方法或者代码块，这取决于它的使用方式。 4. **同步的优缺点** - **优点**：保证了线程安全，避免数据不一致性。 - **缺点**：性能开销大，因为会阻塞线程，可能导致程序执行效率下降。 5. ** volatile 的对比** - `volatile`关键字也可以用于处理多线程环境中的共享变量，但它并不提供锁机制，而是保证了变量的可见性和有序性，但无法防止多个线程同时修改共享变量，因此在某些情况下，volatile可能不足以解决并发问题。 6. **替代方案** - Java 5 引入的`java.util.concurrent`包提供了更高级的并发工具，如`ReentrantLock`（可重入锁）、`Semaphore`（信号量）和`Atomic`类等，它们提供了比`synchronized`更灵活和高效的同步机制。 `synchronized`是Java多线程编程中的基础工具，理解其工作原理和使用场景对于编写健壮的并发程序至关重要。然而，过度依赖synchronized可能会导致性能问题，因此在实际开发中需要根据具体需求选择合适的同步策略。