深入解析Java并发：Synchronized与锁机制

"这份资料主要涵盖了Java高并发与多线程领域的面试重点，包括Synchronized、ReentrantLock以及Java线程池和内存模型的相关问题。它旨在帮助面试者准备相关面试，深入理解并发编程的核心概念和技术。" 在Java并发编程中，Synchronized关键字扮演着至关重要的角色，它是Java内置的一种互斥同步机制。面试中经常被问到的问题包括Synchronized的使用和原理。Synchronized通过JVM在字节码层面实现，具体表现为monitorenter和monitorexit两个字节码指令。当线程进入一个由Synchronized修饰的代码块或方法时，会尝试获取对象的锁，如果成功则计数器加1，执行完成后减1，计数器为0时释放锁。如果无法立即获取锁，线程会被阻塞，直到其他线程释放锁。 Synchronized的锁对象可以通过两种方式确定：1) 如果明确指定锁对象，例如Synchronized(变量名)，锁就是指定的对象；2) 对于非静态方法，锁对象是调用该方法的对象实例；对于静态方法，锁是类的Class对象。这种设计使得在一个对象内部，Synchronized修饰的多个同步块或方法可以同时执行，不会相互阻塞，体现了Synchronized的可重入性。 可重入性是指一个线程可以进入任何一个它已经拥有的锁所同步着的代码块。这是为了避免死锁情况的发生。例如，一个线程在执行某个同步方法时，如果这个方法内部又调用了另一个同步方法，那么由于当前线程已经持有了这个对象的锁，所以它可以继续执行而不被阻塞，这就是可重入锁的特性。Synchronized在Java中是默认具备可重入性的，这也是为什么Java允许在同步方法中调用其他同步方法的原因。 除了Synchronized，面试中还可能涉及ReentrantLock（可重入锁）和其他显式锁，如Semaphore、ReadWriteLock等。ReentrantLock提供了更细粒度的控制，例如公平锁与非公平锁的选择，以及tryLock()方法的使用，它比Synchronized更灵活，但使用不当也可能导致死锁。 Java线程池是另一种重要的并发处理工具，如ExecutorService接口和ThreadPoolExecutor类，它们可以帮助开发者管理线程资源，避免过多线程创建带来的性能损耗。线程池通过维护一定数量的工作线程来处理提交的任务，可以根据任务量动态调整线程池大小，从而提高系统效率。 最后，Java内存模型（JMM）是理解和解决并发问题的基础，它定义了线程之间如何共享和通信数据，以及在多线程环境下如何保证数据一致性。例如volatile关键字的使用，它可以确保对变量的修改对其他线程可见，防止数据的不一致。 这些知识点都是Java并发编程面试中常见的主题，掌握它们对于提升并发编程能力至关重要。通过深入学习和实践，可以更好地应对复杂并发场景，提高系统的稳定性和性能。