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java多线程锁synchronized

2024-05-12 18:35:08java学习笔记 本文浏览次数:0 百度已收录

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java多线程锁synchronized
在Java中,多线程编程是实现程序高效运行的关键技术之一。然而,多线程环境下的资源共享问题,尤其是线程安全问题,一直是开发者需要重点考虑的难题。synchronized关键字作为Java提供的一种同步机制,它通过在对象或方法上加锁,确保了同一时间只有一个线程可以执行特定的代码段,从而避免了并发访问时的数据不一致问题。

定义与目的

synchronized是一种用于实现同步的关键字,它可以确保多个线程在访问共享资源时能够保持一致性和线程安全。synchronized可以用于修饰方法或者代码块,当它用于修饰方法时,锁是当前实例对象(this),而用于修饰代码块时,锁可以是任何对象。

核心类与方法

在Java中,synchronized关键字可以应用于方法和代码块。当它用于方法时,会自动在方法的实现上加上一个,而当它用于代码块时,需要明确指定一个锁对象。

  • 同步方法:在方法声明中加入synchronized关键字,如:

    public synchronized void myMethod() {
      // 方法体
    }
  • 同步代码块:在特定的代码段前后使用synchronized关键字,并指定一个锁对象,如:

    public void myMethod() {
      synchronized (this) {
          // 被同步的代码
      }
    }

使用场景

synchronized通常用于以下场景:

  1. 当需要保证一个共享资源在同一时间只能被一个线程访问时。
  2. 当需要保证某个操作的原子性,即不可分割性时。

代码案例

以下是两个使用synchronized的代码案例:

案例1:同步方法

public class Counter {
    private int count = 0;

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

    public int getCount() {
        return count;
    }
}

案例2:同步代码块

public class Counter {
    private int count = 0;

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

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

在案例1中,整个increment方法被同步,而在案例2中,只有increment方法中的代码块被同步。

对比表格

特性 同步方法 同步代码块
锁的范围 整个方法 指定的代码块
锁的粒度 较粗,整个方法 较细,可以控制更小的执行单元
使用方式 方法声明中添加关键字 在代码块前后添加关键字和锁对象
灵活性 较低,只能同步整个方法 较高,可以同步任意代码块

相关问题及回答

问题 回答
synchronized关键字可以修饰哪些元素? synchronized可以修饰方法和代码块。
如何实现公平锁? 使用ReentrantLock类,并设置其公平性(fairness)为true
synchronizedvolatile有什么区别? synchronized不仅可以保证可见性,还可以保证原子性和有序性,而volatile只能保证可见性和禁止指令重排。
如何避免死锁? 避免嵌套锁,使用锁的顺序一致,使用定时锁等策略。

通过以上的讲解和案例分析,我们可以看到synchronized在多线程同步中的重要性和应用方法。它通过简单的关键字使用,为开发者提供了一种高效且直接的方式来处理线程安全问题。然而,随着Java并发包的不断发展,如java.util.concurrent包中的锁,提供了更多高级的并发控制工具,开发者可以根据具体需求选择合适的同步机制。