synchronized（实现多线程同步的 synchronized 关键字）

作者：双枪栏目：美味人生2023-09-09 16:32:0148915
实现多线程同步的 synchronized 关键字 在 Java 中，多线程的使用已经成为了程序员必备技能之一，但是多线程开发往往涉及到线程间的数据共享，这时就需要对线程进行同步处理，防止出现竞争条件 (Race Condition) 导致的数据安全问题。Java 提供了一种解决方案，那就是 synchronized 关键字。本文将会介绍 synchronized 关键字的使用方法，以及其实现多线程同步的原理。 1. synchronized 关键字的基本用法 synchronized 关键字可以用于修饰以下两种对象： 1.1 方法 可以在方法的声明中使用 synchronized 关键字，此时 synchronized 关键字所修饰的是这个方法的对象。也就是说，此时 synchronized 可以保证同一时刻只能有一个线程访问该方法。例如： ``` public synchronized void method1() { // ... } public void method2() { synchronized(this) { // ... } } ``` 1.2 代码块 在 Java 中，可以在代码块内使用 synchronized 关键字，此时 synchronized 相当于修饰在代码块内部的对象，可以传入任意对象。当且仅当当前线程获得该对象的锁时才可以执行该代码块。例如： ``` public void method1() { synchronized(this) { // ... } } public void method2() { Object obj = new Object(); synchronized(obj) { // ... } } ``` 2. synchronized 关键字的实现原理 synchronized 关键字可以保证同步代码块在任意时刻只能被一个线程访问，而其他线程必须等待锁释放后才能继续执行。那么 synchronized 关键字是如何实现同步的呢？ 其实 synchronized 的实现原理主要依靠两个特性：监视器 (Monitor) 和管程 (Monitor Object)。 2.1 监视器基础 Java 对象内部都有一个监视器，其实就是一个计数器。当线程进入 synchronized 块时，将会尝试获取对象的监视器，如果监视器的计数为 0，说明对象没有被占用，申请线程可以立即获得该监视器并将计数器加 1，表示该线程占用了该监视器。当其他线程也需要访问同步代码块时，就会尝试获取对象的监视器，如果此时监视器的计数器不为 0，说明该对象已经被其他线程占用，此时申请线程将会阻塞直至监视器计数为 0，然后申请线程可以获得该监视器并将计数器加 1。 当该线程完成同步代码块的执行后，会释放该监视器并将计数器减 1，其他线程可以继续通过竞争该监视器来进入同步代码块。 2.2 管程实现 当一个线程所占用的监视器中的锁需要在其它线程中被释放时，并且其它线程需要被唤醒，这时就需要使用管程实现。管程实际上是对监视器的补充，在 ThreadPoolExecutor、ReentrantLock 等中都使用了管程的实现。 管程实现是通过一个队列来实现的，称为条件队列 (Condition Queue)，它里面存放了互斥访问同步块的线程对象。每次当一个线程访问同步块时，都会将这个线程的对象加入到条件队列中，并且调用 wait() 方法，让该线程进入睡眠状态。 当另外一个线程释放了该同步块的锁时，它会同时唤醒条件队列中的头结点中的线程，这时头结点中的线程就会重新进入就绪状态，并与其它线程竞争该同步块的锁。 3. 总结 synchronized 关键字是 Java 中用于实现多线程同步的一种机制，它的实现原理主要依托于 Java 对象内部的监视器以及通过管程实现的条件队列。在实际使用中，可以将 synchronized 关键字用于修饰方法或者代码块，以及传入不同的对象实现多种不同的同步处理方式。同时，也需要注意使用 synchronized 关键字的时机以及同步块的代码长度，以避免线程阻塞导致程序的性能下降。
本文标题：synchronized（实现多线程同步的 synchronized 关键字） 本文链接：http://www.cswwyl.com/meiwei/22704.html

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