说说Synchronized及实现原理

2023-12-20 23:50:15

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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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文章来源:https://blog.csdn.net/weixin_40725027/article/details/135117544
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