Java并发编程：理解synchronized与线程控制

本篇文章主要围绕Java并发编程中的一个重要概念——线程独占锁（synchronized），探讨了其在Java中的使用、并发控制以及与性能优化的关系。首先，synchronized是非方法修饰符，用于确保在执行同步代码块时，同一时间只有一个线程能访问特定的共享资源，从而避免数据竞争和并发问题。在设计多线程程序时，尤其是涉及到多个线程同时操作共享数据的情况下，合理使用synchronized至关重要。 文章讨论了经典顺序锁问题，即两个线程安全的方法能否并行执行，如果它们都依赖于同一个锁对象，答案通常是不能，因为这可能导致死锁。此外，还提到了`getClass()`方法的问题，它在默认情况下会加锁，可能导致线程阻塞。 对于大规模数据处理，如一个包含过亿条Integer值的列表求和，文章提出了一些高效的方法，包括利用多核CPU、分而治之的思想（如Fork/join框架）以及并发编程API（Java.util.concurrent包）来提高性能。然而，文章强调了简单的遍历方法并不总是可靠，尤其是在并发环境下，软层次上的优化也需要理解和实践。 并发编程不仅仅是硬件层面的优化，还包括对内存模型的理解，比如可见性（Visibility）、有序性（Ordering）以及缓存一致性（Cachecoherency）。这些概念通过synchronized、volatile关键字以及Java并发库中的Lock接口来实现。内存模型的正确处理对于并发程序的正确性和效率至关重要。 文章还提及了Java Monitors（监视器）的概念，它是JVM内部实现锁的一种机制，通过三个矩形区域展示了一个线程获取和释放Monitor的过程。理解这些原理有助于开发者编写更高效的并发代码。 最后，作者指出，追求性能时可能会遇到并发bug，因此并发编程的学习和实践是必不可少的，并且没有所谓的“免费午餐”，每个优化都需要付出代价。本文深入浅出地介绍了Java并发编程中的线程独占锁及其在实际问题中的应用，强调了并发编程中理论和实践经验的重要性。