锁住资源，同步纷争——Java synchronized深入浅出

2023-09-26 23:47:16

synchronized：Java 中的线程同步守护者

引言

在多线程编程中，确保线程对共享资源的访问安全至关重要。Java 为此提供了 synchronized ，它是实现线程同步的强有力工具。

1. synchronized 的基本用法：守护共享资源

synchronized 可以通过两种方式使用：

修饰方法： 使用 synchronized 修饰方法，可将整个方法锁住，防止其他线程在该方法执行期间访问共享资源。

public synchronized void method() {
    // 同步代码块
}

修饰代码块： 使用 synchronized 修饰代码块，可将代码块中的特定代码部分锁住，仅允许一个线程同时执行该代码块。

public void method() {
    synchronized (this) {
        // 同步代码块
    }
}

2. synchronized 的锁对象：谁拥有锁？

synchronized 的锁对象可以是实例对象、类对象、this 关键字，甚至可以是任意对象。

3. synchronized 的实现原理：锁住资源

synchronized 使用 JVM 内置的 Monitor 实现，Monitor 是一种同步机制，维护着一个锁计数器和一个等待队列。当一个线程获取锁时，锁计数器加 1；当线程释放锁时，锁计数器减 1。如果锁计数器为 0，表示锁是空闲的，其他线程可以获取锁；否则，其他线程必须等待锁计数器变为 0。

4. synchronized 的优缺点：权衡使用

优点：

使用简单易懂。
可靠性高，由 JDK 内置实现。

缺点：

性能损耗大，粒度较粗，可能造成线程阻塞。
容易造成死锁，需谨慎使用。

5. synchronized 与其他锁的对比：各显神通

锁类型	特点
`synchronized`	JDK 内置，易用，性能损耗大
`ReentrantLock`	手动实现，性能更高，更灵活
`Semaphore`	信号量，用于控制线程并发的数量
`CountDownLatch`	闭锁，用于等待多个线程执行完毕
`CyclicBarrier`	栅栏，用于等待多个线程到达某个点再继续执行