Java并发编程：深度解析Synchronized关键字

"Java Synchronized 关键字在多线程并发编程中的应用" 在Java编程中，`synchronized`关键字是实现线程安全的关键手段，主要用于解决多线程环境下的并发问题，确保共享资源在同一时刻只能被一个线程访问。这个关键字通过提供互斥访问来维护线程间的同步，避免数据的不一致性和竞态条件。 **同步锁的概念** 每个Java对象都有一个内置的锁，也称为监视器锁或同步锁。当一个线程进入一个由`synchronized`修饰的方法或代码块时，它会获取到这个对象的锁。如果其他线程试图同时进入这个同步区域，它们会被阻塞，直到当前线程完成并释放锁。 **synchronized关键字的使用** 1. **synchronized方法**：当在一个类的方法前加上`synchronized`关键字时，整个方法体被视为同步块。这意味着同一时间只有一个线程可以执行该方法。例如： ```java public class Test { private static class Counter { public synchronized void count() { // 代码逻辑 } } } ``` 在这个例子中，`count`方法被多个线程调用时，只有一个线程能够执行，其他线程必须等待。 2. **synchronized代码块**：可以更细粒度地控制同步，只对必要的代码进行同步： ```java public class Test { private Object lock = new Object(); public void method() { synchronized (lock) { // 代码逻辑 } } } ``` 这里的`lock`对象充当了同步锁，只有获得这个锁的线程才能执行同步代码块。 **synchronized关键字的特性** 1. **互斥性**：当一个线程进入一个对象的`synchronized`方法或代码块后，其他线程对该对象的任何`synchronized`方法或代码块的访问都将被阻塞，直到该线程离开同步代码。 2. **可见性**：线程在`synchronized`代码块中修改的变量，对其他线程来说是立即可见的，这是由于JVM的内存模型确保了同步操作的可见性。 3. **可重入性**：一个线程已经获得了某个对象的锁，那么它可以再次请求该锁（但不会阻塞），这被称为可重入性。例如，一个线程在执行`synchronized`方法时，可以调用另一个`synchronized`的实例方法或静态方法，因为这两个方法都使用相同的锁（当前对象或类的Class对象）。 4. **锁释放**：当线程执行完同步代码或者遇到`throw`语句导致异常退出时，会自动释放锁。因此，使用`synchronized`不需要手动管理锁的获取与释放。 **应用场景** `synchronized`通常用于保护共享资源的访问，如计数器、共享状态或文件操作等。在并发编程中，它能有效防止数据的不一致性和线程安全问题，但过度使用可能会导致性能下降，因为线程的阻塞和唤醒操作需要消耗系统资源。 在实际开发中，根据需求可以选择其他的并发控制机制，如`java.util.concurrent`包下的`ReentrantLock`、`Semaphore`等，这些工具提供了更多的灵活性和控制，但使用起来相对复杂。在性能要求不高的场景下，`synchronized`关键字已经足够满足大多数需求。