当前位置：首页 > 程序系统 > 正文内容

synchronized，深度解析Java中的synchronized关键字

wzgly2个月前 (06-24)程序系统1

synchronized 是Java中用于实现线程同步的关键字，它可以使多个线程在访问共享资源时避免出现冲突，通过synchronized，可以确保同一时刻只有一个线程能够执行特定代码块或方法，从而保护共享资源的一致性和完整性，synchronized还可以应用于对象和类，实现方法或代码块的同步。

解析Java中的synchronized关键字

用户解答： 大家好，我最近在学习Java并发编程，遇到了一个挺有意思的问题，就是关于synchronized关键字，我想请教一下，这个关键字到底有什么作用？怎么使用它来保证线程安全呢？

下面,我就来为大家地解析一下Java中的synchronized关键字。

synchronized关键字的作用

保证线程安全：在多线程环境下，synchronized关键字可以保证同一时刻只有一个线程可以访问某个方法或代码块。
减少锁竞争：通过使用synchronized关键字，可以减少线程间的锁竞争，提高程序性能。
实现同步：synchronized关键字可以用来实现线程间的同步，确保多个线程按照一定的顺序执行。

synchronized关键字的使用方法

同步方法：在方法声明上添加synchronized关键字，即可实现同步。
```
public synchronized void method() {
    // 方法体
}
```
同步代码块：在代码块上添加synchronized关键字，并指定锁对象，即可实现同步。
```
public void method() {
    synchronized (this) {
        // 代码块
    }
}
```

synchronized关键字的注意事项

锁对象的选择：在使用synchronized代码块时，需要选择合适的锁对象，锁对象应该是类的实例或静态变量，避免使用基本数据类型或常量作为锁对象。
避免死锁：在使用synchronized关键字时，要注意避免死锁的发生，死锁是指多个线程在等待对方释放锁时，导致所有线程都无法继续执行。
性能影响：synchronized关键字会降低程序的性能，因为它会阻塞其他线程的执行，在使用synchronized关键字时，要尽量减少锁的粒度，避免不必要的锁竞争。

synchronized关键字的替代方案

ReentrantLock：ReentrantLock是Java 5引入的一个可重入的互斥锁，它提供了比synchronized关键字更丰富的功能，例如尝试锁定、公平锁等。
Atomic类：Atomic类是Java并发包中提供的一系列原子操作类，如AtomicInteger、AtomicLong等，这些类可以保证在多线程环境下，对共享变量的操作是原子的，从而避免使用synchronized关键字。
volatile关键字：volatile关键字可以保证变量的可见性和有序性，但它不能保证原子性，在使用volatile关键字时，需要结合其他同步机制，如synchronized或Atomic类。

synchronized关键字是Java并发编程中常用的同步机制,它可以保证线程安全、减少锁竞争、实现同步，在使用synchronized关键字时，需要注意锁对象的选择、避免死锁、性能影响等问题，还可以考虑使用ReentrantLock、Atomic类、volatile关键字等替代方案，以提高程序的性能和可扩展性。

其他相关扩展阅读资料参考文献：

深入理解Java中的Synchronized关键字

Synchronized关键字的介绍

在Java编程中,多线程的同步是一个核心问题，为了解决这个问题，Java提供了Synchronized关键字，用于保证多线程访问某个资源时的线程安全性，本文将详细解析Synchronized关键字的使用及其背后的原理。

Synchronized的五大

一：Synchronized的使用方法

（1）代码块同步：通过synchronized(锁对象) { }的形式，锁住一段代码，保证同一时刻只有一个线程可以执行这段代码，锁对象可以是任意对象，但不同的代码块应使用不同的锁对象。（2）方法同步：直接在方法声明上使用synchronized关键字，整个方法执行期间，其他线程无法访问该方法，这种方法适用于对整个方法需要进行同步的情况。（3）静态方法同步：在静态方法上使用synchronized关键字，锁住的是整个类，而非实例对象，这种情况下，多个线程访问类的静态方法时，只能有一个线程执行。

二：Synchronized的内部机制

（1）Monitor机制：Synchronized基于Java的内置锁（也称为监视器锁），通过Monitor机制实现线程同步，每个对象都有一个内置的锁，当一个线程获得对象的锁后，其他线程无法访问该对象的同步代码块或同步方法。（2）锁的获取与释放：线程执行到synchronized代码块或方法时，需要获取锁，当线程执行完毕或出现异常时，锁会被自动释放，如果其他线程正在等待获取这个锁，那么锁释放后，一个等待的线程将获得锁并继续执行。

三：Synchronized与性能优化

（1）锁升级：在Java中，锁的粒度可以进行调整以提高性能，从无锁状态到偏向锁、轻量级锁再到重量级锁，锁的升级过程会根据实际情况自动进行，合理使用Synchronized可以保证性能的同时确保线程安全。（2）避免死锁：死锁是多线程中的一个常见问题，使用Synchronized时需要注意避免死锁的发生，可以通过避免嵌套锁、使用固定大小的锁对象等方式来减少死锁的风险。

四：Synchronized与并发容器类

（1）并发容器类中的Synchronized：Java的并发容器类如Vector、Hashtable等内部使用了Synchronized来保证线程安全，这使得这些容器在多线程环境下可以安全使用。（2）自定义同步容器：在使用自定义容器类时，可以通过Synchronized来保证线程安全，但需要注意同步粒度以及性能问题。

五：Synchronized与Lock接口的实现

（1）ReentrantLock与Synchronized的比较：Java中的ReentrantLock是Lock接口的一种实现，与Synchronized相比，ReentrantLock提供了更多的功能，如可中断等待、可尝试获取锁等，但Synchronized在某些情况下性能更优且使用更为简便。（2）组合使用Synchronized与ReentrantLock：在实际项目中，可以根据需求组合使用Synchronized和ReentrantLock来满足特定的线程同步需求。