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synchronized是什么?
synchronized 关键字是一种同步锁#xff0c;它可以保证在一个时刻只有一个线程可以执行某段代码。synchronized 关键字可以用在方法、代码块、静态方法和静态代码块上。
synchronized怎么用#xff1f;
synchronized是Java中用于实现线程同步…简述
synchronized是什么?
synchronized 关键字是一种同步锁它可以保证在一个时刻只有一个线程可以执行某段代码。synchronized 关键字可以用在方法、代码块、静态方法和静态代码块上。
synchronized怎么用
synchronized是Java中用于实现线程同步的关键字它可以修饰方法或代码块。
修饰方法当一个方法被synchronized修饰时表示该方法是一个同步方法。同一时间只能有一个线程执行该方法其他线程需要等待。
public synchronized void method() {// 这里是同步代码块
}修饰代码块当一个代码块被synchronized修饰时表示该代码块是一个同步代码块。同一时间只能有一个线程进入该代码块其他线程需要等待。
public class Example {public static void main(String[] args) {final int[] number {1, 2, 3, 4, 5};for (int i 0; i 5; i) {new Thread(() - {synchronized (number) {// 这里是同步代码块System.out.println(number[i]);}}).start();}}
}锁的是什么
普通同步方法锁的是当前实力对象。 静态同步方法锁的是当前类的Class对象。 同步方法快锁的是synchonized括号里配置的对象。
注意事项
当使用synchronized修饰代码块时应该尽量控制同步代码块的范围避免锁的竞争过于频繁以提高程序的性能。同时锁对象的选择也很重要应该选择合适的锁对象以避免不必要的线程等待和资源竞争。
原理
synchronized修饰代码块和方法的底层原理类似都是通过对象头中的锁标记位来实现的。
修饰方法
进入方法当线程调用一个被synchronized修饰的方法时会尝试获取该方法所属对象的锁。 获取锁如果对象的锁标记位为unlocked状态则当前线程可以获取到锁并将锁标记位设置为locked状态表示该对象被当前线程锁定。 执行方法体线程获取到锁后会执行synchronized修饰的方法体中的代码。 释放锁当方法执行完毕或抛出异常时会自动释放对象的锁将锁标记位重新设置为unlocked状态。
注意点
需要注意的是synchronized修饰方法时默认锁定的是当前对象实例this即当前方法所属的对象。如果是静态方法锁定的是当前类的Class对象。
//1.静态方法
public static synchronized void method() {// 该方法被当前类的Class对象锁定// ...
}
//2.普通方法
public synchronized void method() {// 该方法被当前实例对象锁定// ...
}修饰代码块
进入代码块当线程进入一个被synchronized修饰的代码块时会尝试获取对象的锁。 获取锁如果对象的锁标记位为unlocked状态则当前线程可以获取到锁并将锁标记位设置为locked状态表示该对象被当前线程锁定。 阻塞或执行如果对象的锁标记位为locked状态表示该对象已被其他线程锁定。当前线程会被阻塞直到锁标记位变为unlocked状态时才能继续执行。 释放锁当线程执行完synchronized代码块后会释放对象的锁将锁标记位重新设置为unlocked状态使其他线程能够获取到锁并执行。
public void method() {synchronized (lock) {// 该代码块被lock对象锁定// ...}
}锁的高级特征
JVM在实现锁的过程中采用了多种锁的机制包括偏向锁、轻量级锁和重量级锁并且会根据锁竞争的情况自动进行锁升级和降级。下面是对这些锁的机制和锁升级的简要说明
偏向锁Bias Locking
简介
偏向锁是一种乐观锁策略适用于大部分情况下只有一个线程对锁进行竞争的场景。 偏向锁的目标是减少无竞争的情况下对锁的开销提高程序的性能。 当一个线程获取到偏向锁后JVM会将线程的标识记录在对象头中之后该线程再次获取锁时无需进行同步操作从而提高了程序的执行效率。
实现原理
轻量级锁Lightweight Locking
简介
当多个线程对同一个锁进行竞争时JVM会将锁升级为轻量级锁。 轻量级锁使用CASCompare and Swap操作来实现对锁的获取和释放避免了线程阻塞和唤醒的开销。 如果竞争激烈多个线程同时尝试获取锁那么轻量级锁会膨胀为重量级锁。
实现原理
重量级锁Heavyweight Locking
简介
当轻量级锁膨胀失败或竞争过于激烈时JVM会将锁升级为重量级锁。 重量级锁使用操作系统的互斥量来实现对锁的获取和释放需要涉及线程的阻塞和唤醒。 线程在获取重量级锁时会进入阻塞状态当锁被释放时JVM会从阻塞的线程中选择一个进行唤醒。 锁的升级和降级是根据锁竞争的情况动态进行的以提高程序的性能和吞吐量。当JVM检测到锁竞争较少时会尝试将重量级锁降级为轻量级锁以提高并发性能。反之如果锁竞争激烈JVM会将轻量级锁膨胀为重量级锁以避免不必要的自旋和消耗。
实现原理
需要注意的是锁的升级和降级过程对于开发者来说是透明的无需手动干预。JVM会根据实际情况自动进行锁的升级和降级操作以达到更好的性能和可伸缩性。
这些锁的机制和锁升级是JVM内部的实现细节对于开发者来说只需要了解它们的存在和基本原理以正确地使用synchronized关键字来实现线程安全的同步。
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