理解 Synchronized 关键字：防止多线程混乱的守护神

2023-12-31 15:17:25

前言

在当今高度互联的世界中，多线程编程已成为软件开发的基石。它使应用程序能够同时执行多个任务，从而提高响应速度和效率。然而，随着多个线程同时访问共享资源，出现了竞争条件的风险，这可能导致不可预知的行为和数据损坏。

**理解 Synchronized **

Synchronized 关键字是 Java 中处理多线程竞争条件的强大工具。它用于保护共享资源，防止多个线程同时对其进行修改。当一个线程进入带有 synchronized(obj) 修饰符的代码块时，它将获得 obj 对象的锁。这意味着只有拥有该锁的线程才能执行该代码块，从而保证了共享资源的独占访问。

** synchronized 的工作原理**

synchronized 关键字通过创建一个 monitor 对象来实现其锁机制。monitor 对象与被保护的共享对象相关联，并负责跟踪该对象的锁状态。当一个线程请求锁时，monitor 对象会检查该锁是否可用。如果可用，它将授予该线程锁，并允许其执行 synchronized 代码块。

如果锁不可用，因为另一个线程已经持有它，请求锁的线程将被挂起，直到锁被释放。这确保了共享资源的互斥访问，防止了多个线程同时对其进行修改。

使用 Synchronized 关键字

在 Java 中使用 synchronized 关键字非常简单。只需在共享对象的 synchronized(obj) 方法或代码块前加上 synchronized 关键字即可。例如：

public class SharedResource {
    private int count = 0;

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

在上面的示例中，incrementCount() 方法使用 synchronized 关键字保护 count 变量，确保一次只有一个线程可以修改它。

实例：银行转账

为了进一步说明 synchronized 关键字的应用，让我们考虑一个银行转账的示例。在此场景中，两个线程（线程 A 和线程 B）需要同时访问共享的账户余额，以从账户 A 向账户 B 转移资金。

如果没有适当的同步，线程 A 和线程 B 可能会同时尝试修改余额，从而导致数据不一致。通过使用 synchronized 关键字，我们可以确保一次只有一个线程可以访问账户余额，从而防止竞争条件。

public class BankAccount {
    private int balance = 1000;

    public synchronized void transfer(int amount) {
        if (balance >= amount) {
            balance -= amount;
        }
    }
}