深入剖析 Synchronized，Java多线程同步利器

引言

在现代软件开发中，多线程编程已经成为一种常见且重要的技术。多线程可以提高程序的执行效率和响应速度，但也带来了新的挑战——多线程安全问题。当多个线程同时访问共享资源时，很容易导致数据的不一致性，从而引发各种难以排查的错误。

为了解决多线程安全问题，Java提供了多种同步机制，其中最常用的就是Synchronized。Synchronized是一种内置的同步原语，它通过锁机制来确保共享资源在同一时刻只能被一个线程访问。

Synchronized的原理

Synchronized的实现原理非常简单，它本质上就是对共享资源加锁。当一个线程试图访问被Synchronized修饰的共享资源时，它必须先获取该资源的锁。如果该资源的锁已经被其他线程持有，那么试图获取锁的线程将被挂起，直到该资源的锁被释放。

一旦一个线程获取了共享资源的锁，它就可以独占地访问该资源，其他线程将无法访问该资源，直到该线程释放锁。

Synchronized的用法

Synchronized可以以两种方式使用：

• 修饰方法 ：当一个方法被Synchronized修饰时，表示该方法是同步方法，在同一时刻只能被一个线程执行。
• 修饰代码块 ：当一个代码块被Synchronized修饰时，表示该代码块是同步代码块，在同一时刻只能被一个线程执行。

Synchronized修饰方法和Synchronized修饰代码块的区别在于，Synchronized修饰方法会对整个方法加锁，而Synchronized修饰代码块只会对代码块内部的代码加锁。

Synchronized的性能

Synchronized是一种重量级的同步机制，它会带来一定的性能开销。这是因为Synchronized需要对共享资源加锁，而加锁和解锁操作都是比较耗时的。

在JDK1.6之前，Synchronized的性能开销非常大，这是因为JDK1.6之前的Synchronized是基于全局锁实现的。全局锁意味着，当一个线程获取了共享资源的锁时，其他所有线程都无法访问该资源，直到该线程释放锁。

在JDK1.6之后，Synchronized的性能开销得到了很大的优化，这是因为JDK1.6之后的Synchronized是基于对象锁实现的。对象锁意味着，当一个线程获取了共享资源的锁时，其他线程仍然可以访问该资源的其他部分，只是不能访问被该线程锁住的部分。

Synchronized的适用场景

Synchronized是一种非常强大的同步机制，它可以用于解决各种多线程安全问题。但是，由于Synchronized会带来一定的性能开销，因此它并不适用于所有场景。

一般来说，Synchronized适用于以下场景：

• 对共享资源的访问比较频繁 ：如果对共享资源的访问比较频繁，那么使用Synchronized可以有效地避免数据的不一致性。
• 对共享资源的访问比较重要 ：如果对共享资源的访问比较重要，那么使用Synchronized可以确保共享资源不会被多个线程同时修改。
• 对共享资源的访问比较复杂 ：如果对共享资源的访问比较复杂，那么使用Synchronized可以帮助您更好地控制共享资源的访问顺序。

总结

Synchronized是Java并发场景下实现多线程安全的一种直接操作。它通过锁机制来确保共享资源在同一时刻只能被一个线程访问，从而避免数据的不一致性。Synchronized的用法非常简单，它可以修饰方法或代码块。Synchronized的性能开销比较大，因此它并不适用于所有场景。一般来说，Synchronized适用于对共享资源的访问比较频繁、比较重要或比较复杂的情况。