Java中的synchronized关键字详解

深入理解Java中的`synchronized`关键字对于Java多线程编程至关重要。`synchronized`关键字用于实现线程同步，防止数据的不一致性，确保共享资源在同一时间只被一个线程访问。 1. **synchronized方法**： - synchronized方法通过在方法声明前加上`synchronized`关键字来实现。这会使得每次只有一个线程能够执行该方法，其他尝试访问的线程会被阻塞，直到当前执行的线程完成该方法的执行并释放锁。 - 对于非静态方法，锁的对象是调用该方法的对象，即“this”。这意味着同一对象的两个synchronized方法不能同时被两个线程执行。 - 对于静态方法，锁的对象是该类的Class对象，意味着所有实例的静态方法都会互斥，即使它们属于不同的实例。 例如： ```java public class MyClass { public synchronized void accessVal(int newVal) { // ... } } ``` 这种方式的优点是简单明了，但缺点是如果同步的代码块过大，可能导致不必要的性能开销。 2. **synchronized块**： - 为了更精确地控制同步，Java提供了synchronized代码块。这种方式允许我们指定要锁定的对象，而不是整个方法。 - 语法如下： ```java synchronized (object) { // 需要同步的代码 } ``` - 这样，只有获取到`object`锁的线程才能执行同步块内的代码。这种方式更灵活，可以减少锁的粒度，提高并发性能。 例如： ```java public class MyClass { private Object lock = new Object(); public void accessVal(int newVal) { synchronized (lock) { // ... } } } ``` 在这个例子中，`lock`对象作为同步的监视器，即使多个线程同时调用`accessVal`，只要它们不是同时进入同步块，就不会发生冲突。 3. **synchronized的工作原理**： - 当线程试图进入一个由synchronized修饰的代码块或方法时，会检查是否持有对应的锁。如果没有持有，线程会被放入一个与该锁关联的队列中等待。 - 当持有锁的线程执行完毕并释放锁后，会从等待队列中选择一个线程赋予锁，并唤醒该线程继续执行。 4. **注意点**： - 使用`synchronized`关键字时，要谨慎考虑锁的粒度，过细可能导致过多的上下文切换，降低性能；过粗可能导致不必要的阻塞，影响并发性。 - 不要过度依赖`synchronized`，因为它是一种重量级锁，可能会导致线程阻塞。在某些情况下，可以考虑使用`java.util.concurrent`包下的高级并发工具，如`ReentrantLock`、`Semaphore`等，它们提供了更多的灵活性和控制。 总结，`synchronized`关键字是Java中实现线程安全的关键机制之一，它确保了对共享资源的互斥访问，防止数据竞争问题。正确理解和使用`synchronized`可以有效地解决多线程环境下的并发问题，但同时也需要权衡其带来的性能影响。