深入理解Java中的synchronized关键字

目录

前言

一、什么是synchronized

二、synchronized的底层实现

三、synchronized与其他同步机制的比较

四、synchronized的使用方式

1. synchronized的重入

2.synchronized的异常

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前言

        Java是一种面向对象的编程语言，以其强大的并发处理能力而闻名。在多线程编程中，保证线程安全是一个重要的问题。本文将详细探讨Java中的一个关键机制——synchronized关键字，帮助你深刻理解其概念、使用方法及其背后的工作原理。

一、什么是synchronized

   synchronized是Java提供的一种内置同步机制，用于解决多线程环境下的并发问题。当多个线程同时访问共享资源时，可能会出现数据不一致的情况。synchronized通过锁（monitor）的方式来确保同一时间只有一个线程可以访问被保护的代码块，从而避免数据的竞争问题。

二、synchronized的底层实现

        Java中的synchronized关键字是通过进入和退出Monitor（监视器）对象来实现的。每个对象都有一个隐式的监视器锁。当我们使用synchronized同步方法或同步代码块时，线程必须先获得该锁才能进入同步区域。

        在JVM内部，synchronized是通过字节码指令monitorenter和monitorexit来实现的。当线程执行到synchronized区域时，它会尝试获取对象的监视器锁。若成功，则进入同步区域；否则，线程会被阻塞，直到获得锁为止。

三、synchronized与其他同步机制的比较

除了synchronized之外，Java还提供了其他一些高级的同步机制，如ReentrantLock、Semaphore等。以下是它们的一些比较：

• 可重入性：synchronized和ReentrantLock都是可重入锁。可重入性意味着同一个线程可以多次进入同步代码块而不会被自己阻塞。

• 灵活性：ReentrantLock比synchronized更加灵活。它提供了更多的方法，例如lockInterruptibly()、tryLock()等，可以更精细地控制锁的行为。

• 性能：在较早版本的Java中，synchronized的性能表现较差。但从Java 6开始，JVM对synchronized做了诸多优化，如偏向锁、轻量级锁以及自旋锁等，使其性能有了显著提升。

• 条件变量：ReentrantLock提供了Condition类，可以实现多个等待队列&#