synchronized用法与锁机制全解析

小伙伴们对文章编程感兴趣吗？是否正在学习相关知识点？如果是，那么本文《Java synchronized用法与锁机制详解》，就很适合你，本篇文章讲解的知识点主要包括。在之后的文章中也会多多分享相关知识点，希望对大家的知识积累有所帮助！

synchronized是Java线程同步核心机制，通过修饰方法或代码块实现互斥访问，其底层依赖对象的Monitor锁，支持可重入、自动释放，但不可中断；实际使用中应缩小同步范围、优先使用私有锁对象，并根据场景考虑并发包工具替代方案。

在Java中，synchronized关键字是实现线程同步的核心机制之一，主要用于控制多个线程对共享资源的访问，防止数据竞争和保证线程安全。理解它的用法与背后的锁机制，对编写高并发程序至关重要。

1. synchronized的基本用法

synchronized可以修饰方法或代码块，其作用是确保同一时刻只有一个线程能执行被保护的代码。

当synchronized修饰一个实例方法时，锁对象是当前实例（this）。多个线程调用同一个对象的该方法时会互斥。

public synchronized void increment() {
    count++;
}

锁的是当前类的Class对象（如 MyClass.class），所有该类的实例共用这把锁。

public static synchronized void print() {
    System.out.println("Hello");
}

可以指定任意对象作为锁，灵活性更高。

public void method() {
    synchronized(this) {
        // 同步代码
    }
}

也可以使用私有锁对象来避免外部干扰：

private final Object lock = new Object();
public void method() {
    synchronized(lock) {
        // 安全操作
    }
}

2. synchronized的锁机制原理

synchronized的底层依赖于JVM的监视器锁（Monitor Lock），每个Java对象都可以关联一个Monitor。

进入synchronized代码块前，线程必须先获取对象的Monitor锁。如果锁已被其他线程持有，当前线程会被阻塞，直到锁被释放。

JVM对synchronized做了大量优化，锁状态会随着竞争情况升级：

• 无锁状态：没有线程竞争
• 偏向锁：适用于只有一个线程反复进入同步块的场景
• 轻量级锁：多用于低竞争环境，通过CAS操作避免阻塞
• 重量级锁：当竞争激烈时，依赖操作系统互斥量（Mutex），线程挂起

这种升级机制减少了不必要的性能开销。

3. synchronized的特性与注意事项

一个线程可以多次获取同一个对象的锁。例如，在一个synchronized方法中调用另一个synchronized方法（同一对象），不会死锁。

无论正常执行完还是抛出异常，JVM都会自动释放锁，不需要手动干预，避免了死锁风险。

等待synchronized锁的线程无法被interrupt()中断，只能被动等待。

关键是要清楚锁住的是哪个对象。两个线程要互斥，必须竞争同一个锁对象。

比如不同实例的对象各自调用synchronized实例方法，不会互相阻塞。

4. 实际应用建议

不要将整个方法都同步，只对必要的临界区加锁，减少同步范围。

避免使用public对象或this作为锁，以防外部意外持有锁导致性能问题或死锁。

对于复杂场景，java.util.concurrent包中的ReentrantLock、原子类等可能提供更灵活的控制，如尝试锁、超时锁等。

基本上就这些。synchronized虽然语法简单，但背后机制不简单。掌握它，是理解Java并发编程的第一步。用好它，能让程序既安全又高效。

本篇关于《synchronized用法与锁机制全解析》的介绍就到此结束啦，但是学无止境，想要了解学习更多关于文章的相关知识，请关注golang学习网公众号！