Java同步块优化：锁粒度与性能提升技巧

Java同步块的性能优化远非简单缩小锁范围就能解决，其实际效果取决于锁开销、临界区长度、锁对象选择、JVM锁升级机制及整体并发设计合理性；盲目追求细粒度可能适得其反，而真正关键的是精准识别互斥需求、规避非共享操作、选用安全锁对象、警惕锁竞争引发的隐性停顿，并意识到同步块无法替代线程安全容器或CAS等高级并发原语——最终，性能瓶颈往往不在锁本身，而在过度共享状态的设计根源。

同步块比同步方法更细粒度，但不等于一定更快

Java中用synchronized修饰方法会锁住整个方法体，而同步块可以只锁关键临界区。但这不是“越小越好”——锁的获取/释放本身有开销，如果临界区极短（比如只读一个volatile字段），加同步块反而拖慢性能。

• 优先识别真正需要互斥的操作：比如counter++、list.add()这类非原子操作
• 避免把对象构造、日志打印、IO调用等非共享资源操作包进同步块
• 若同步块内频繁调用其他可能阻塞的方法（如Thread.sleep()或数据库查询），实际线程会持锁等待，放大争用

锁对象选择直接影响竞争程度

用this或ClassName.class作锁对象最常见，但也最容易引发意外争用。比如两个无关业务逻辑共用同一个实例或类锁，表面无关联，实则互相阻塞。

• 对独立状态变量，优先使用私有final对象锁：private final Object lock = new Object();
• 不要用字符串字面量（如"LOCK"）或可变对象（如ArrayList实例）作锁，前者可能被JVM字符串常量池复用，后者可能被外部修改
• 静态资源用MyClass.class合理，但若类被多个类加载器加载，MyClass.class就不是全局唯一锁了

注意锁升级和偏向锁失效带来的隐性开销

JVM在运行时会对synchronized做锁优化：偏向锁 → 轻量级锁 → 重量级锁。但一旦发生锁竞争（如多个线程反复抢同一把锁），偏向锁会批量撤销，触发STW暂停，反而比一开始就用轻量级锁更慢。

• 高并发写场景（如高频计数器）建议在JVM启动时关闭偏向锁：-XX:-UseBiasedLocking
• 可通过-XX:+PrintSynchronizationStatistics观察锁膨胀次数，确认是否频繁升级
• 同步块内不要混用wait()/notify()与显式ReentrantLock，否则JVM无法安全优化

同步块无法解决所有并发问题，别误当万能解药

同步块只保证原子性和可见性，不解决指令重排、死锁、活锁或复合操作的线性一致性。比如“检查后执行”（check-then-act）模式，即使用同步块包裹if (list.isEmpty()) list.add(x);，仍可能因条件判断与添加之间被其他线程插入而失效。

• 这类场景应改用线程安全容器：ConcurrentHashMap、CopyOnWriteArrayList，或用AtomicInteger.compareAndSet()等CAS操作
• 多步关联操作（如转账：扣A账户+加B账户）需确保所有步骤在同一个锁下完成，且锁对象必须全局一致，不能每个账户用自己的锁
• 同步块嵌套容易引发死锁，尤其当锁顺序不统一时——这点比性能问题更隐蔽、更难排查

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