Java中的同步和异步

一、前言

• 在Java中，同步（Synchronous）和异步（Asynchronous）是两种不同的任务处理模式。
• 核心区别在任务执行的顺序控制和线程阻塞行为。

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二、同步（Synchronous）

• 定义：任务按顺序执行，前一个任务完成前，后一个任务必须等待。
• 实现方式
  • 使用 synchronized 关键字、Lock 接口或同步代码块。
• 适用场景
  • 多线程操作共享资源（如账户余额修改）。
  • 需要严格保证线程安全和数据一致性。
• 特点
  • 线程阻塞：当前线程需等待同步代码执行完毕。
  • 线程安全：通过锁机制避免数据竞争。
  • 性能影响：可能降低并发效率。
• 代码示例：

public synchronized void increment() {
    c++; // 同步方法，同一时刻仅一个线程可执行
}

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三、异步（Asynchronous）

• 定义：任务可并发执行，调用后立即返回，无需等待结果。
• 实现方式
  • 通过多线程、CompletableFuture、线程池或回调机制。
• 适用场景
  • 耗时操作（如网络请求、文件读写）。
  • 需提高程序响应速度和吞吐量。
• 特点
  • 非阻塞：主线程继续执行后续任务。
  • 复杂度：需处理回调或轮询结果（如 Future.get()）。
  • 性能优势：提升资源利用率和响应速度。
• 代码示例：

CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
    // 异步任务（如耗时计算）
    return result;
}).thenAccept(result -> {
    // 异步回调处理结果
});

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四、总结

• 同步适合对数据一致性要求高的场景，但需权衡性能。
• 异步适合提升系统吞吐量，但需处理并发复杂度。
• 实际开发中，常结合两者使用（如异步提交任务、同步获取结果）。