synchronized关键字

Java中的 synchronized关键字是内置的同步机制，用于控制多个线程对共享资源的并发访问。它可以确保同一时间只有一个线程能够访问同步代码块或同步方法，以避免线程安全问题。

synchronized 的两种使用方式：

1. 同步方法（Synchronized Method）
2. 同步代码块（Synchronized Block）

1. 同步方法

将整个方法声明为 synchronized，当一个线程访问该方法时，其他线程必须等待该线程执行完毕。

示例：

public class Counter {
    private int count = 0;

    // 同步方法，锁住整个方法
    public synchronized void increment() {
        count++;
    }

    public synchronized int getCount() {
        return count;
    }
}

2. 同步代码块

相比同步整个方法，可以选择只同步某个代码块，粒度更小，效率更高。同步代码块通过指定一个锁对象，使得代码块中的部分执行具有互斥性。

示例：

public class Counter {
    private int count = 0;
    private final Object lock = new Object();

    // 同步代码块，锁住特定的代码块
    public void increment() {
        synchronized (lock) {
            count++;
        }
    }

    public int getCount() {
        synchronized (lock) {
            return count;
        }
    }
}

synchronized 的作用机制

1. 锁定对象

   • 实例方法：锁定当前对象实例 (this)。
   • 静态方法：锁定类的 Class 对象。
   • 代码块：锁定指定的对象（如 lock 对象）。

2. 可重入锁 synchronized 是可重入的，意味着如果一个线程已经持有该锁，则可以再次获得同一把锁而不会引发死锁。

示例：

public class ReentrantExample {
    public synchronized void methodA() {
        methodB(); // 线程可以再次获取同一把锁
    }

    public synchronized void methodB() {
        // 执行代码
    }
}

synchronized 的优缺点

优点：

• 简单易用，内置语言级别的支持。
• 自动释放锁，无需手动解锁，减少死锁的风险。

缺点：

• 粒度较大时性能较低，整个方法被锁定可能导致性能瓶颈。
• 只能是阻塞式的锁，没有提供超时或中断机制。

synchronized vs ReentrantLock

• synchronized 自动管理锁的获取和释放，而 ReentrantLock 需要手动加锁和释放。
• synchronized 只能用于块或方法，而 ReentrantLock 提供更多的功能（如公平锁、可中断锁等）。
• ReentrantLock 的粒度和灵活性比 synchronized 更高，但代码复杂性也随之增加。

总结

synchronized 是控制线程访问共享资源的基础机制，适用于简单的并发控制场景。在对性能要求较高或者需要更复杂锁机制时，可以考虑使用 java.util.concurrent.locks 包下的高级锁机制如 ReentrantLock。