Synchronized的秘辛_类和方法哪个加那个锁。静态方法和静态类-优快云博客

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在 Java 编程中，synchronized 是一个关键字，用于控制对共享资源的访问，以确保线程安全。它可以防止多个线程同时访问同一资源，从而避免数据不一致和竞争条件的发生。本文将详细介绍 synchronized 的使用、工作原理及其注意事项。

1. `synchronized` 的基本概念

Synchronized 关键字用于修饰方法或代码块，以实现对共享资源的互斥访问。它确保在同一时刻只有一个线程可以执行被修饰的代码，从而保护了共享资源的完整性。

1.1 修饰实例方法

当 synchronized 修饰一个实例方法时，锁定的是当前对象的实例，即 this。

class Counter {
    private int count = 0;

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

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

1.2 修饰静态方法

当 synchronized 修饰一个静态方法时，锁定的是该类的 Class 对象。

class StaticCounter {
    private static int count = 0;

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

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

1.3 修饰代码块

Synchronized 也可以用于修饰代码块，这样可以更加灵活地控制锁的粒度。它可以锁定任意对象，而不仅仅是当前实例或类。

class BlockCounter {
    private int count = 0;

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

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

2. 工作原理

当一个线程执行 synchronized 方法或代码块时，它会尝试获取相应的锁。如果锁已被其他线程占用，当前线程将被阻塞，直到锁被释放。

2.1 锁的类型

对象锁：当 synchronized 修饰实例方法或代码块时，锁定的是当前对象。
类锁：当 synchronized 修饰静态方法时，锁定的是类的 Class 对象。

3. 注意事项

3.1 死锁

使用 synchronized 时需要小心死锁的发生。死锁是指两个或多个线程互相等待对方释放锁，导致程序无法继续执行。避免死锁的常见方法包括：

尽量减少持有锁的时间。
避免嵌套锁。
确保所有线程以相同的顺序请求锁。

3.2 可重入性

Java 的 synchronized 是可重入的，即如果一个线程已经获得了某个对象的锁，它可以再次进入该对象的 synchronized 方法或代码块，而不会造成死锁。

4. `synchronized` 的底层原理

synchronized 是 Java 提供的一种内置锁机制，主要通过对象头中的监视器（monitor）来实现。以下是其工作原理的详细说明：

4.1. 监视器（Monitor）

每个对象都有一个与之关联的监视器（monitor），用于管理对该对象的访问。
当一个线程想要执行 synchronized 方法或代码块时，它会尝试获取该对象的监视器。

4.2. 获取锁的过程

成功获取锁：如果该对象的监视器没有被其他线程持有，当前线程成功获取锁并继续执行。
等待队列：如果监视器已被其他线程占用，当前线程会被阻塞，并进入等待队列，直到持有锁的线程释放锁。

5. `synchronized` 与 `ReentrantLock` 的比较

特性	`synchronized`	`ReentrantLock`
实现方式	内置锁机制	API 级别的锁实现
可中断性	不可中断	可中断（使用 `lockInterruptibly()`）
公平性	不保证公平性	可选择公平锁
性能	在高竞争情况下性能可能下降	通常在高竞争情况下性能优于 `synchronized`
其他功能	无	支持条件变量（Condition）