用好 Synchronized，巧妙优化你的 Java 程序

2023-09-06 03:19:51

前言

在并发编程中，同步对于保证程序的正确执行至关重要。Java 中的 synchronized 提供了简洁而强大的机制来实现同步。本文将深入探讨 synchronized 的使用，并提供实用的优化技巧，帮助你编写高并发、高性能的 Java 程序。

Synchronized 的基本原理

synchronized 关键字通过创建一个对象锁来实现同步。当一个线程进入一个 synchronized 方法或代码块时，它将获取该对象的锁。其他线程在访问该对象的同步方法或代码块时将被阻塞，直到锁被释放。这样，可以确保对共享资源的访问是有序的，防止数据竞争和死锁。

Synchronized 的使用方法

1. 同步方法**

public class Counter {
    private int count;

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

在上述示例中，increment() 方法被声明为 synchronized。这意味着当一个线程调用 increment() 方法时，它将获取 Counter 对象的锁。其他线程在调用 increment() 方法时将被阻塞，直到锁被释放。

2. 同步代码块**

public class Counter {
    private int count;

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

在上述示例中，使用 synchronized 语句块对 count++ 操作进行同步。这意味着当一个线程执行 count++ 操作时，它将获取 Counter 对象的锁。其他线程在执行 count++ 操作时将被阻塞，直到锁被释放。

Synchronized 的优化技巧

1. 细粒度同步**

synchronized 关键字会将整个方法或代码块锁住，即使只有一小部分代码需要同步。为了提高性能，可以采用细粒度同步，仅同步真正需要同步的代码。例如，在上文的 Counter 示例中，可以只同步 count++ 操作：

public class Counter {
    private int count;

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

    public int getCount() {
        // 不需要同步，因为没有修改 count
        return count;
    }
}

2. 使用锁对象**

默认情况下，synchronized 关键字使用调用该方法或代码块的对象作为锁。在某些情况下，使用单独的锁对象可以提高性能。例如，在多个线程同时操作多个共享资源时，使用锁对象可以避免不必要的竞争。

public class SharedResource {
    private Object lock = new Object();

    public void update1() {
        synchronized (lock) {
            // 更新资源 1
        }
    }

    public void update2() {
        synchronized (lock) {
            // 更新资源 2
        }
    }
}