synchronized，并发编程中的守护神

synchronized：并发编程的基石

在并发编程中，多个线程同时操作共享资源时，如果不采取适当的同步机制，很容易导致数据不一致等问题。为了解决这个问题，Java 提供了 synchronized ，它是一种内置锁，可以保证同一时刻只有一个线程能够访问共享资源。

synchronized 的原理

synchronized 的工作原理是基于监视器（monitor）的概念。每个 Java 对象都拥有一个与之关联的监视器，它负责管理对象的状态和同步访问。当一个线程试图访问一个 synchronized 方法或代码块时，它会首先尝试获取该对象的监视器锁。如果锁被另一个线程持有，则该线程会被挂起，直到锁被释放。

synchronized 的用法

使用 synchronized 非常简单，只需要在需要同步访问的代码块或方法前加上 synchronized 关键字即可。例如：

public class Counter {
    private int count = 0;

    public synchronized void increment() {
        count++;
    }
}

在上面的代码中，increment() 方法被声明为 synchronized，这意味着每次只有一个线程可以调用该方法。当一个线程调用 increment() 方法时，它会先获取 Counter 对象的监视器锁，然后才能执行方法体内的代码。如果另一个线程同时试图调用 increment() 方法，它将被挂起，直到第一个线程释放锁。

synchronized 的优点

• 简单易用： synchronized 的用法非常简单，只需在需要同步访问的代码块或方法前加上 synchronized 关键字即可。
• 可靠性： synchronized 是 Java 语言内置的锁机制，经过多年的实践检验，其可靠性和稳定性都非常高。
• 性能高效： 对于低并发场景，synchronized 的性能开销非常小，不会对程序的性能造成明显影响。

synchronized 的局限性

• 粒度过大： synchronized 一次只能锁住一个对象，这可能会导致不必要的锁竞争，影响程序的并发性能。
• 容易造成死锁： 如果多个线程同时持有不同的锁，并且这些锁之间存在依赖关系，则很容易造成死锁。
• 可重入性： synchronized 不是可重入锁，这意味着一个线程无法重复获取同一对象的锁，这可能会导致程序出现异常。

替代方案

随着 Java 的发展，除了 synchronized 之外，还出现了其他一些同步机制，例如 ReentrantLock、Semaphore 等。这些同步机制提供了更灵活的锁机制，可以更好地满足不同场景下的并发编程需求。

总结

synchronized 是并发编程中一种非常重要的同步机制，它简单易用、可靠性高、性能高效。但是，synchronized 也存在一些局限性，例如粒度过大、容易造成死锁和不可重入。在实际开发中，需要根据具体场景选择合适的同步机制。