Java线程详解与同步机制实战

"这篇文档详细介绍了Java线程机制，包括线程的安全与非安全问题，并提供了5个测试代码示例，这些代码已经全部调试通过，旨在帮助初学者更好地理解和掌握线程概念。" 在Java编程中，线程是程序执行的最小单位，它允许一个程序同时执行多个任务。Java中的线程机制是通过Java虚拟机（JVM）来实现的，这使得多线程编程成为可能，从而提高应用程序的并发性和效率。然而，多线程环境下，数据同步和安全性是至关重要的问题。 `synchronized`关键字是Java中用于控制并发访问的重要工具，它提供了对对象或方法的锁定，确保同一时间只有一个线程可以执行特定的代码块，从而避免数据不一致性和竞态条件。在Java中，有两种使用`synchronized`的方式：synchronized方法和synchronized块。 1. **synchronized方法**：当在方法前加上`synchronized`关键字时，该方法会被锁定。这意味着同一时间只有一个线程能执行这个方法。例如： ```java public synchronized void safeMethod() { // 方法体 } ``` 2. **synchronized块**：更细粒度的锁定，只锁定代码块。这种形式允许更灵活的控制： ```java public void unsafeMethod() { synchronized (this) { // 锁定的代码块 } } ``` 在给定的代码示例中，展示了`synchronized`块的用法。`Thread1`类的`run()`方法包含了`synchronized(this)`代码块，这意味着任何时刻只有一个线程可以执行这个代码块。在`main`方法中，创建了两个线程`ta`和`tb`，它们共享同一个`Thread1`实例`t1`。由于`run()`方法内的`synchronized`块锁定了`this`（即当前对象），所以当一个线程进入这个块执行时，另一个线程必须等待。这就是为什么在输出中，可以看到`A`和`B`线程交替打印`synchronizedloop`，而不会交错，确保了线程安全。 此外，理解`synchronized`的关键在于知道它如何工作。当一个线程进入`synchronized`代码块并获取锁后，其他尝试进入的线程将被阻塞，直到锁被释放。如果一个线程在持有锁时发生了异常，锁将自动释放，允许其他线程继续执行。然而，如果线程正常完成代码块，那么必须显式地释放锁（在`synchronized`块的末尾）。 在实际开发中，合理使用`synchronized`关键字是保证线程安全的关键，但过度使用可能导致性能下降，因为线程会频繁等待和释放锁。因此，开发者需要根据具体的应用场景和需求，权衡同步和性能之间的平衡。 总结起来，本文档深入浅出地讲解了Java线程机制，特别是`synchronized`关键字在实现线程安全中的应用，并通过实例代码帮助读者巩固理解。对于初学者来说，这是一个很好的学习资源，能够帮助他们掌握如何在Java中进行多线程编程并处理并发问题。