【Java】synchronized同步锁详解

文章目录1. Java锁的种类1.1 乐观锁1.2 悲观锁1.3 自旋锁1.4 其他种类锁…2. synchronized同步锁（悲观锁）2.1 synchronized 作用范围2.2 synchronized 核心组件2.3 synchronized 实现 1. Java锁的种类 1.1 乐观锁 乐观锁是一种乐观思想，即认为读多写少，遇到并发写的可能性低。 每次去拿数据的时候都认为别人不会修改，所以不会上锁，但是在更新的时候会判断一下在此期间别人有没有去更新这个数据，采取在写时先读出，然后加锁操作（比较跟上一次的修改版本，如果一样则更新），如果失败则要重复读-比较-写的操作。 Java 中 【Java】synchronized同步锁详解 Java 中的同步机制主要用于解决多线程环境下的数据安全问题，其中synchronized关键字是Java提供的一种内置锁，也称为监视器锁或悲观锁。synchronized可以确保在同一时刻，只有一个线程能执行特定的代码块，从而保证线程安全。 1. Java锁的种类： - **乐观锁**：乐观锁假设并发冲突较少，读多写少，通常采用CAS（Compare and Swap）操作实现。例如，Java中的Atomic变量类如AtomicInteger、AtomicReference等。 - **悲观锁**：悲观锁假设并发冲突频繁，每次访问数据时都会加锁，确保数据不会被其他线程修改。Java中的synchronized就是悲观锁的典型代表。 - **自旋锁**：自旋锁在等待获取锁时，线程不会被挂起，而是不断检查锁的状态，直到获取锁为止。如果持有锁的线程很快释放，自旋锁效率较高，但如果持有锁的线程长时间不释放，自旋会导致CPU资源浪费。Java中ReentrantLock的公平锁在未获取锁时会先尝试自旋。 2. **synchronized同步锁（悲观锁）**： - **作用范围**： - 作用于实例方法：锁定当前对象实例，同一时刻只允许一个线程访问该对象的所有同步方法和同步代码块。 - 作用于静态方法：锁定当前类的Class实例，意味着所有调用该静态方法的线程都会被阻塞，无论它们属于哪个对象实例。 - 作用于对象实例：锁定指定的对象，使得在同一时刻，对同一个对象的同步代码块或同步方法只能有一个线程访问。 - **核心组件**： - Wait Set：等待的线程集合，调用wait()方法后，线程会进入此集合并释放锁。 - Contention List：竞争队列，新请求锁的线程首先加入这里。 - Entry List：从Contention List中筛选出有资格竞争的线程放入Entry List。 - OnDeck：当前正尝试获取锁的线程。 - Owner：持有锁的线程。 - !Owner：释放锁的线程。 - **实现**： - JVM在处理锁竞争时，会将线程从Contention List移动到Entry List，然后从Entry List选择一个线程作为OnDeck。解锁时，会将部分Contention List中的线程迁移到Entry List，准备下一次锁的获取。 synchronized的使用需要注意以下几点： - 不能被中断的阻塞：synchronized关键字导致的阻塞是无法通过interrupt()方法中断的。 - 不可避免的性能开销：虽然synchronized提供了线程安全性，但会导致线程上下文切换，影响性能。 - 死锁风险：不正确的使用synchronized可能导致死锁，即多个线程相互等待对方释放资源，造成系统停滞。 正确理解和使用synchronized是Java并发编程的关键，它能够保证数据的一致性和完整性，防止数据的不一致。在实际开发中，根据具体情况选择适合的锁类型，可以有效地提高程序的并发性能。