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news 2025/7/22 16:24:52

网站栏目名称,免费网站制作平台,初中做历史的网站,如果让你建设网站之前你会想什么在多线程编程中，线程同步是确保程序正确执行的关键。当多个线程同时访问共享资源时，如果不进行同步管理，可能会导致数据不一致的问题。为了避免这些问题，Java 提供了多种同步机制，其中最常见的就是 synchronized 关键字…

在多线程编程中，线程同步是确保程序正确执行的关键。当多个线程同时访问共享资源时，如果不进行同步管理，可能会导致数据不一致的问题。为了避免这些问题，Java 提供了多种同步机制，其中最常见的就是 synchronized 关键字。本文将深入探讨 synchronized 关键字的使用方式、锁的概念及其性能优化，特别是锁的升级机制，包括无锁、偏向锁、轻量锁和重量锁。

1. 引言

在现代的多线程编程中，线程同步是确保程序正确执行的重要手段。多线程环境下，多个线程可能同时访问共享资源，这样就可能出现数据竞争，导致程序的不一致。为了避免这种情况，Java 提供了多种机制来进行线程同步，其中最常用的就是 synchronized 关键字。

synchronized 是 Java 中的一个关键字，用于实现方法或代码块的同步。通过 synchronized，我们可以确保在同一时刻只有一个线程访问某个方法或代码块，从而避免并发问题的发生。

2. `synchronized` 关键字概述

`synchronized` 的基本语法

synchronized 关键字的作用是对某些代码块或方法加锁。它可以保证在同一时刻，只有一个线程能执行同步的代码。

synchronized 关键字主要有三种使用方式：

对实例方法加锁：当一个线程访问实例方法时，其他线程不能访问同一个对象的其他实例方法。
对静态方法加锁：当一个线程访问静态方法时，其他线程不能访问该类的其他静态方法。
对代码块加锁：通过指定某个对象为锁，控制对特定代码区域的访问。

线程同步的基本概念

线程同步是一种机制，它确保多个线程在执行某些操作时不会互相干扰。在 Java 中，synchronized 就是实现线程同步的一种方式。它通过锁的机制保证同一时刻只有一个线程能够执行某个方法或代码块。

3. 使用 `synchronized` 的方式

普通方法的 `synchronized`

synchronized 最常见的应用就是用在实例方法上，这样每次只有一个线程能访问该实例的同步方法。当某个线程进入实例方法时，其他线程必须等待该线程退出该方法后，才能访问该方法。

public class Counter {private int count = 0;public synchronized void increment() {count++;}public synchronized void decrement() {count--;}
}

在上述代码中，increment() 和 decrement() 方法都使用了 synchronized 关键字，这确保了同一时刻只有一个线程可以修改 count 变量。

静态方法的 `synchronized`

如果你希望保证所有实例的同步方法在同一时刻只能有一个线程执行，可以将 synchronized 用于静态方法。此时锁定的是类对象（Class 对象），而不是实例对象。

public class Counter {private static int count = 0;public synchronized static void increment() {count++;}public synchronized static void decrement() {count--;}
}

这里，increment() 和 decrement() 是静态方法，它们对类级别的锁进行同步。当一个线程访问这些方法时，其他线程必须等待，直到该线程执行完成。

`synchronized` 代码块

如果我们只想对某些关键代码进行同步，而不是整个方法时，可以使用 synchronized 代码块。代码块的粒度更小，能够提高性能。

public class Counter {private int count = 0;public void increment() {synchronized (this) {count++;}}public void decrement() {synchronized (this) {count--;}}
}

通过将 synchronized 放置在代码块中，我们可以限制同步的范围，减少锁的竞争，从而提高程序性能。