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synchronized的实现原理揭秘：Java并发的利器
Android
2023-12-03 06:07:26
synchronized的起源：monitor
synchronized是Java并发编程中重量级的锁机制，它的实现离不开monitor这个概念。monitor是一个同步原语，它提供了一种机制，允许多个线程有组织、互斥地访问共享资源。
在Java中，monitor与对象关联，每个对象都有一个与之关联的monitor。当一个线程试图访问受synchronized保护的代码块时，它必须先获取该对象的monitor锁。如果锁已被另一个线程持有，则请求锁的线程将挂起，直到锁释放。
synchronized的实现
synchronized关键字的底层实现依赖于Java虚拟机（JVM）提供的内置同步机制。当一个线程试图获取对象的锁时，JVM会执行以下步骤：
- 检查对象的monitor是否已被当前线程持有。
- 如果当前线程已持有锁，则直接进入受保护的代码块。
- 如果当前线程未持有锁，则尝试获取锁。
- 如果锁已被另一个线程持有，则挂起当前线程并将其放入等待队列。
- 如果锁未被持有，则获取锁并进入受保护的代码块。
synchronized的特性
作为一种重量级的锁机制，synchronized具有以下特性：
- 互斥访问： synchronized代码块一次只能被一个线程执行，从而确保共享资源的并发访问一致性。
- 不可重入： 一个线程不能重新获取它已经持有的锁。
- 开销较大： 与轻量级锁相比，synchronized的获取和释放都需要更多的开销。
synchronized的应用场景
synchronized主要适用于以下场景：
- 保护共享变量的并发访问
- 同步对关键资源的访问
- 实现线程之间的通信和协作
synchronized的使用注意事项
在使用synchronized时，需要注意以下事项：
- 粒度控制： 尽可能缩小synchronized代码块的范围，只保护真正需要同步访问的代码。
- 避免嵌套锁： 尽量避免在synchronized代码块中再使用synchronized。
- 死锁预防： 确保锁的获取和释放顺序一致，避免死锁情况的发生。
示例代码
下面是一个示例代码，演示了如何使用synchronized保护共享变量：
public class SharedCounter {
private int count;
public synchronized int increment() {
count++;
return count;
}
}
在这个示例中，increment()方法使用synchronized关键字保护对count变量的并发访问，确保多个线程不会同时修改该变量。
结论
synchronized是Java并发编程中强大的锁机制，它通过monitor实现互斥访问，保障共享资源的并发一致性。虽然synchronized是一种重量级锁，但只要合理使用，它仍然是维护线程安全性的有效工具。通过掌握synchronized的实现原理和应用场景，您可以提高您的Java多线程编程技能，构建健壮可靠的并发系统。
