说说Synchronized及实现原理

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作为Java工程师，我们经常会遇到并发编程的问题。在并发编程中，Synchronized关键字是我们最常用的工具之一。那么，什么是Synchronized？它是如何实现的？又有哪些使用场景呢？接下来，我将结合并发编程的知识，为大家一一揭晓。

一、什么是Synchronized？

Synchronized是Java中的一个关键字，它用于修饰方法或代码块。当一个方法或代码块被Synchronized修饰时，它具有了同步性，也就是说在同一时刻，只有一个线程能够执行这个方法或代码块。在并发编程中，Synchronized可以保证多个线程在访问共享资源时能够正确地执行，避免数据竞争和脏读等问题。

二、Synchronized的实现原理

要想了解Synchronized的实现原理，我们需要从JVM的角度来看。在JVM中，每个对象都有一个监视器（Monitor），用于实现对对象的独占访问。当我们使用Synchronized修饰一个方法或代码块时，JVM会自动插入两条指令：monitorenter和monitorexit。monitorenter指令用于获取对象的监视器，如果获取成功，说明当前线程获得了对象的访问权限，可以执行同步代码；如果获取失败，说明其他线程已经获得了对象的访问权限，当前线程需要等待。而monitorexit指令则用于释放对象的监视器，这样其他等待的线程就可以获取到对象的访问权限，继续执行。

三、Synchronized的使用场景

1. 1.?修饰实例方法：当一个实例方法被Synchronized修饰时，它表示对当前对象实例的同步。也就是说，在同一时刻，只有一个线程能够访问这个实例的同步方法。

public?class?Counter?{
????private?int?count?=?0;
????public?synchronized?void?increment()?{
????????count++;
????}
}

在并发编程中，我们可以通过实例方法的Synchronized实现，保证多个线程在访问共享资源时能够正确地执行，避免数据竞争和脏读等问题。

1. 1.?修饰静态方法：当一个静态方法被Synchronized修饰时，它表示对整个类的同步。也就是说，在同一时刻，只有一个线程能够访问这个类的同步静态方法。

public?class?Counter?{
????private?static?int?count?=?0;
????public?static?synchronized?void?increment()?{
????????count++;
????}
}

在并发编程中，我们可以通过静态方法的Synchronized实现，保证多个线程在访问共享资源时能够正确地执行，避免数据竞争和脏读等问题。

1. 1.?修饰代码块：当一个代码块被Synchronized修饰时，它表示对括号内的对象进行同步。也就是说，在同一时刻，只有一个线程能够访问这个对象。

public?class?Counter?{
????private?int?count?=?0;
????private?final?Object?lock?=?new?Object();
????public?void?increment()?{
????????synchronized?(lock)?{
????????????count++;
????????}
????}
}

在并发编程中，我们可以通过代码块的Synchronized实现，保证多个线程在访问共享资源时能够正确地执行，避免数据竞争和脏读等问题。

四、总结

Synchronized是Java中实现同步的一种机制，它通过监视器（Monitor）实现对对象、实例方法、静态方法和代码块的独占访问。在使用Synchronized时，我们需要注意同步代码的粒度，尽量避免过大的同步范围，以提高程序的并发性能。同时，我们还需要注意死锁的问题，避免因为不当的同步导致程序陷入死锁。

在实际开发中，Synchronized关键字虽然简单易用，但也不是银弹。在某些情况下，我们可能需要使用其他同步机制，如ReentrantLock、Semaphore等，来实现更复杂的同步需求。总之，掌握Synchronized的原理和使用方法，能够帮助我们更好地解决并发编程中的问题。

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