Java 中的 synchronized 方法：保护共享资源的锁207

在多线程 Java 程序中，当多个线程访问和修改共享资源时，同步至关重要。Java 提供了 synchronized 关键字，它允许开发人员在方法级别同步代码块或整个方法，以确保共享资源在同一时间仅由一个线程访问。

理解同步

同步涉及保护共享资源，使其一次只能由一个线程访问。这有助于防止数据损坏和竞争条件，这些条件可能导致不可预测的行为甚至应用程序崩溃。

在 Java 中，synchronized 关键字用于实现同步。它可以应用于方法或代码块，并且它创建了一个互斥锁，该锁在方法或代码块执行期间保护共享资源。

使用 synchronized 方法

要同步方法，只需在方法声明前添加 synchronized 关键字，如下所示：```java
public synchronized void synchronizedMethod() {
// 共享资源操作
}
```

当方法带有 synchronized 关键字时，任何尝试访问共享资源的线程都必须先获取与方法关联的锁。只有在获取锁之后，线程才能执行方法中的代码。

如果另一个线程尝试访问同一共享资源，则它将被阻塞，直到持有锁的线程释放锁。这确保了共享资源在同一时间只能由一个线程访问。

使用 synchronized 代码块

也可以使用 synchronized 关键字同步代码块，而不是整个方法。这允许开发人员只同步需要保护的特定部分，如下所示：```java
public void nonSynchronizedMethod() {
synchronized(sharedResource) {
// 共享资源操作
}
}
```

在这种情况下，sharedResource 对象用作锁，仅在 synchronized 代码块执行期间对共享资源的访问才受到保护。

注意事项

虽然 synchronized 关键字非常有用，但在使用时需要注意以下几点：* 死锁：如果方法中包含多个锁，则必须小心避免死锁。死锁是指两个或多个线程都在等待对方释放锁，导致它们都无法继续执行。
* 性能开销：同步会引入一些性能开销，因为线程在访问共享资源之前必须获取锁。在大规模多线程应用程序中，这可能会成为问题。
* 粒度：选择要同步的代码块的粒度非常重要。同步太少会导致竞争条件，而同步太多会导致不必要的性能下降。

替代方案

在某些情况下，Java 还提供了替代方案来实现同步，包括：* ReentrantLock：这是一种显式锁，允许更细粒度的控制，但它比 synchronized 关键字更加复杂。
* Atomic 变量：这些变量提供了一种轻量级的同步形式，非常适合计数器和标志等简单操作。

synchronized 方法是 Java 中实现同步的一种简单有效的方法。它有助于保护共享资源，防止数据损坏和竞争条件。通过理解其工作原理和注意事项，开发人员可以有效地利用 synchronized 关键字来编写安全的、可扩展的多线程应用程序。

2024-11-07

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