88、Java并发编程：线程同步与生产者 - 消费者模型解析

Java并发编程：线程同步与生产者 - 消费者模型解析

1. 线程同步概述

在并发编程中，多个线程同时访问共享对象时，程序的行为可能变得不可预测。有时程序能产生正确结果，有时则不能，而且没有明显迹象表明共享对象被错误操作。为了解决这个问题，需要实现线程同步，即一次只允许一个线程独占访问操作共享对象的代码。当该线程完成对对象的访问后，等待的线程之一才能继续执行。这种机制称为线程同步，它确保了多个并发线程对共享数据的访问协调，实现了互斥访问。

线程同步主要针对共享可变数据。对于不会改变的共享不可变数据，线程不会因为其他线程的操作而看到旧值或错误值。在跨线程共享不可变数据时，应将相应的数据字段声明为 final ，以防止意外修改共享数据，保障线程安全。不过，将对象引用标记为 final 仅表示引用不会改变，并不保证引用的对象是不可变的。

2. Java内置监视器实现同步

Java提供了内置监视器来实现同步。每个对象都有一个监视器和一个监视器锁（或内部锁）。监视器确保同一时间最多只有一个线程持有对象的监视器锁，从而实现互斥。如果一个操作要求执行线程在操作期间持有锁，那么线程必须先获取锁才能继续执行操作。其他试图执行需要相同锁的操作的线程将被阻塞，直到第一个线程释放锁，此时被阻塞的线程可以尝试获取锁并继续执行操作。

使用 synchronized 关键字可以指定线程必须持有监视器锁才能执行一段代码。这种代码被称为由监视器锁保护的代码，线程必须获取锁才能执行受保护的语句。 synchronized 语句的语法如下：

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