深入理解Java线程同步：synchronized的关键与原理

Java的线程同步机制是确保多线程程序中数据一致性的重要工具，主要通过`synchronized`关键字实现。`synchronized`关键字的应用可以分为四种情况：修饰函数、作为函数内语句、作用于实例变量、对象引用以及静态方法和类字面常量。当我们谈论线程同步时，首先要理解的是它类似于一个房子的比喻，其中对象就像是房子，对象的方法分为两类：synchronized（上锁）和非synchronized（不上锁）。 `synchronized`关键字的作用在于控制对共享资源的访问。例如，当一个方法被`synchronized`修饰时，只有一个线程能够执行该方法，其他尝试进入的线程必须等待，直到当前持有锁的线程执行完毕并释放锁。这遵循了“互斥”原则，即一次只有一个线程可以访问特定的同步代码块或方法。 在对象层面，每个对象都有一个内部的锁，当我们试图访问synchronized方法或同步代码块时，实际上是试图获取该对象的锁。这就解释了为什么拿钥匙的比喻，钥匙（锁）代表了对特定同步资源的访问权限。当一个线程获取到锁后，它可以在对象上执行同步操作，然后在完成后释放锁，以便其他线程有机会获取并执行。 然而，需要注意的是，Java中的线程调度并不保证公平性，比如在等待锁的线程中，没有明确的优先级顺序。这意味着即使一个线程已经持有锁，其他线程也可能会因为各种原因（如优先级反转、系统调度策略等）而抢先执行。这在`Thread.sleep()`等场景下尤为明显，因为它们并没有提供确切的返回时间保证。 尽管存在这些不确定性，但计算机的行为并非完全随机，背后有其内在的逻辑和规则。通过深入理解和分析Java虚拟机（JVM）的内部机制，我们可以预测某些情况下的行为模式，尽管这可能需要对底层原理有更深入的了解。线程同步是Java编程中必不可少的概念，熟练掌握`synchronized`关键字及其用法对于编写健壮的多线程程序至关重要。