Java中的同步工具类：synchronized详解

原创 Myth丶恋晨 2024-11-14 02:30 11阅读 0赞

在Java中，`synchronized`是一个关键字，用于控制多个线程对共享资源的访问。它可以用来确保在任何时刻只有一个线程可以执行某个特定的代码块或方法。`synchronized`可以用于方法和代码块，以实现线程同步。

### synchronized方法当一个方法被声明为`synchronized`时，那么每次只有一个线程可以执行该方法。如果多个线程尝试同时访问同一个对象的`synchronized`方法，那么只有一个线程可以进入该方法，其他线程必须等待当前线程执行完毕后才能执行。

```javapublic class Counter {
 private int count =0;

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

public synchronized int getCount() {
 return count;
 }
}
```在这个例子中，`increment`和`getCount`方法都被声明为`synchronized`，因此它们是线程安全的。

### synchronized代码块除了将整个方法声明为`synchronized`之外，你还可以将代码块声明为`synchronized`。这允许你只对代码的一部分进行同步，而不是整个方法。

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

public void increment() {
 synchronized (lock) {
 count++;
 }
 }

public int getCount() {
 synchronized (lock) {
 return count;
 }
 }
}
```在这个例子中，我们使用一个单独的对象`lock`作为锁，只有当线程持有这个锁时，才能执行`synchronized`代码块中的代码。

###锁的获取和释放- **获取锁**：当一个线程进入一个`synchronized`方法或代码块时，它必须首先获取锁。如果锁已经被其他线程持有，那么当前线程将被阻塞，直到锁被释放。
- **释放锁**：当线程执行完`synchronized`方法或代码块后，它会自动释放锁，允许其他线程获取锁。

### 注意事项1. **性能开销**：使用`synchronized`可能会导致性能开销，因为它涉及到操作系统级别的上下文切换。
2. **死锁**：不当使用`synchronized`可能会导致死锁，即两个或多个线程相互等待对方释放锁，导致程序无法继续执行。
3. **可重入性**：`synchronized`是可重入的，这意味着同一个线程可以多次获取同一个锁，而不会被阻塞。

###替代方案Java并发库提供了一些替代`synchronized`的同步工具，如`ReentrantLock`、`Semaphore`等，它们提供了更多的灵活性和控制能力。

```javaimport java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

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

public void increment() {
lock.lock();
 try {
 count++;
} finally {
lock.unlock();
 }
 }

public int getCount() {
lock.lock();
 try {
 return count;
} finally {
lock.unlock();
 }
 }
}
```在这个例子中，我们使用`ReentrantLock`来替代`synchronized`，它提供了更细粒度的控制，如尝试获取锁、定时锁等待等。