130.synchronized (lock)

此代码示例展示了如何在Java中使用synchronized关键字实现线程同步,确保在多线程环境下正确递增送冰激凌的数量。在main方法中创建了100个线程,每个线程都会递增count变量,避免数据竞争问题。
package com.itheim.threadAtom;

public class MyAtomThread implements Runnable{
    private  int count=0;//送冰激凌的数量
    private Object lock=new Object();
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            synchronized (lock) {
                count++;
                System.out.println("已经送了"+count+"个冰激凌");
            }
        }
    }
}
package com.itheim.threadAtom;

public class AtomDemo {
    public static void main(String[] args) {
        MyAtomThread atom=new MyAtomThread();
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            new Thread(atom).start();
        }
    }
}

### Java 中 `synchronized` 的底层实现原理 `synchronized` 是一种内置的关键字,用于控制多个线程对共享资源的访问。它的底层实现基于 **监视器锁(Monitor)** 的概念[^1]。具体来说: - 当一个对象被标记为 `synchronized` 时,会为其创建一个关联的 Monitor 对象。 - 如果某个线程想要执行该同步代码块,则它必须先获取对应的 Monitor 锁。 - 在 JDK 1.6 及以后版本中,为了提高性能,引入了多种优化机制,如自旋锁、适应性自旋锁、锁消除、锁粗化、偏向锁和轻量级锁等[^1]。 这些优化减少了频繁进入内核态带来的开销,从而显著提升了 `synchronized` 的性能。 --- ### `synchronized` 与 `volatile` 的区别 #### `volatile` - 主要作用是保证变量的可见性和防止指令重排序。 - 不提供原子性支持,因此无法替代锁来保护复杂操作。 - 使用场景通常局限于单个变量的状态更新,比如标志位的变化。 #### `synchronized` - 提供互斥功能,确保同一时刻只有一个线程可以访问临界区。 - 自动具备内存屏障特性,能够保障数据的一致性和可见性。 - 更适合处理复杂的并发逻辑,但可能带来一定的性能损耗。 两者的主要差异在于适用范围不同:`volatile` 适用于简单的读写操作;而当涉及更复杂的业务流程时,则需借助 `synchronized` 或其他高级锁定工具[^2]。 --- ### `synchronized` 与 `Lock`/`ReentrantLock` 的对比 尽管二者都能实现线程间的同步协调,但在灵活性方面存在明显差距: | 特性 | `synchronized` | `Lock`(通过`ReentrantLock`) | |-------------------------|----------------------------------------|---------------------------------------| | 是否需要手动释放 | 隐式解锁 | 显式调用 unlock() 方法 | | 支持公平策略 | 否 | 是 | | 超时尝试获取锁 | 不支持 | 支持 | | 多种条件等待 | 单一 wait/notify | Condition 接口 | 值得注意的是,在现代 JVM 实现下,经过多次改进后的 `synchronized` 性能已经接近甚至超越部分情况下使用的 `ReentrantLock` 。尤其是在短时间持有锁的情形下表现尤为突出[^3]。 以下是利用 `ReentrantLock` 编写的简单例子: ```java import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock; public class Counter { private int count = 0; private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock(); public void increment() { lock.lock(); // 加锁 try { count++; } finally { lock.unlock(); // 解锁 } } public int getCount() { return count; } } ``` --- ### 综合总结 虽然表面上看它们都可以用来解决多线程环境下的资源共享冲突问题,但实际上各有侧重领域。对于大多数日常开发需求而言,默认推荐优先考虑使用简洁易维护的 `synchronized` ,除非确实遇到特殊需求才转向更加灵活强大的 `Lock` API 体系[^3]。
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