Java线程同步：Synchronized机制详解

线程同步是Java编程中一个关键的概念，特别是在处理并发和多线程环境下的数据安全问题。Java提供的`Synchronized`关键字是核心机制，用于确保在多线程环境下对共享资源的互斥访问，防止出现数据竞争和不一致性。`Synchronized`关键字可以作用在代码块或方法上，当一个线程进入同步代码块或方法时，会自动获取与该代码块或方法关联的对象的锁，其他试图访问同一对象的线程会被阻塞，直到锁被释放。 在Java中，线程的基本概念包括程序、进程和线程。程序是一组静态代码，进程是程序的执行实例，而线程则是程序执行的最小独立单元，它代表了一个并发执行的任务流。多线程的目的是提高CPU的利用率，通过在同一个应用程序中同时执行多个任务流，实现并行处理。 创建线程通常通过`Thread`类的`run()`方法和`start()`方法实现。`start()`方法会启动一个新的线程，该线程的执行会在`run()`方法中完成，这是线程体。Java虚拟机（JVM）通过线程的生命周期管理，包括新建、就绪、运行和死亡等状态，确保线程间的协作和资源调度。 `Synchronized`配合`wait()`, `notify()`, 和 `notifyAll()` 方法提供了一种高级的线程通信机制。`wait()`使当前线程释放锁，并进入等待状态，直到被其他线程唤醒；`notify()`通知一个等待的线程，使其变为可运行；`notifyAll()`则唤醒所有等待的线程。这些方法在处理线程间的同步和协作时非常有用。 此外，Java还允许设置线程的优先级，通过`Thread.setPriority()`方法调整，但线程调度是由操作系统和JVM决定的，实际执行顺序可能并不完全按照优先级进行。如果线程遇到阻塞，例如通过`sleep()`或互斥锁竞争，它们会被置于阻塞状态，直到条件改变或被中断。 在处理线程时，理解线程的生命周期和状态转换是非常重要的。例如，`start()`调用后线程进入新建状态，然后变为就绪状态，等待CPU调度，一旦被分配资源即进入运行状态。如果线程遇到异常或`join()`方法调用，它将进入死亡状态。理解这些机制有助于编写更高效、安全的多线程程序。 在实践中，线程同步和管理是并发编程的核心，掌握好`Synchronized`及其相关方法能够帮助开发者构建稳定、并发性能优秀的Java应用。