Java同步机制深度解析:Synchronize的三种用法

0 下载量 12 浏览量 更新于2024-08-30 收藏 648KB PDF 举报
"Java之Synchronize学习,涵盖了同步方法、同步代码块以及静态同步方法的实现,强调了锁的不同粒度控制。" 在Java多线程编程中,`synchronized`关键字是用于实现线程同步的重要工具,它保证了共享资源在同一时刻只能被一个线程访问,防止数据的不一致性。`synchronized`可以有以下三种使用方式: 1. **同步方法**:当`synchronized`修饰实例方法时,被称为实体锁或实例锁,它锁定的是当前实例的对象,即调用该方法的对象。这意味着,同一时间,只有一个线程能执行该实例方法。例如: ```java public synchronized void synchronizeMethod1() { // ... } ``` 在上述代码中,两个不同线程分别通过不同实例调用`synchronizeMethod1()`,它们之间不会相互干扰,因为每个实例有自己的锁。 2. **同步代码块**:同步代码块允许我们更加精确地控制锁定的范围。我们可以指定任何对象作为锁,当多个线程尝试访问相同锁时,只有一个线程能够进入。例如: ```java public void synchronizeMethod2() { synchronized (this) { // ... } } ``` 这里,`this`作为锁对象,意味着同一时间,只有一个线程能执行这个代码块。 3. **同步静态方法**:当`synchronized`修饰静态方法时,被称为类锁,因为它锁定的是类的Class对象,而不是实例。这意味着,无论有多少个类的实例,同时只有一个线程能执行该静态方法。例如: ```java public static synchronized void synchronizeMethod3() { // ... } ``` 在上述例子中,`synchronizeMethod3()`对于所有`SynchronizeTest`的实例都是共享的,即使不同线程通过不同实例调用,也会互斥执行。 在多线程环境中,`synchronized`关键字确保了线程安全,防止了竞态条件(race condition)的发生。它提供了互斥访问,即当一个线程正在执行同步代码时,其他线程必须等待,直到锁被释放。此外,`synchronized`还可以防止死锁(deadlock),因为其自动的锁获取和释放机制。 在Java中,`synchronized`锁机制属于重量级锁,因为它涉及到操作系统层面的锁原语,可能会导致线程阻塞。然而,在JDK 1.6引入的锁优化措施中,如自旋锁(spin lock)和轻量级锁,使得在某些情况下,`synchronized`的性能得到了显著提升。自旋锁是一种策略,当锁被占用时,线程会不断地检查锁是否可用,而不是立即进入阻塞状态,这样可以减少上下文切换的开销。轻量级锁则是在无竞争的情况下,使用CAS(Compare And Swap)操作来避免重量级锁的使用。 `synchronized`是Java中保证并发安全的关键特性,通过它可以实现线程间的同步,防止数据的不一致性和资源的竞争。理解并合理使用`synchronized`,对于编写高效且线程安全的Java代码至关重要。