Java 同步锁(synchronized)详解及实例

Java中的同步锁，即`synchronized`关键字，是Java多线程编程中用于解决并发问题的重要机制。它确保了对共享资源的互斥访问，防止数据的不一致性。当我们有多线程环境并涉及到共享数据时，可能会出现竞态条件，就像售票示例中所示的问题。同步锁就是用来解决这个问题的。 同步锁主要有两种形式：同步方法和同步代码块。 1. **同步方法**： 将`synchronized`关键字放在方法声明之前，可以将整个方法标记为同步的。这意味着同一时间只有一个线程能够执行该方法。在售票示例中，如果我们把`sale()`方法改为同步方法： ```java public synchronized void sale() { if (this.ticket > 0) { // ... } } ``` 这样，当一个线程进入`sale()`方法并获取锁之后，其他尝试调用`sale()`的线程必须等待，直到当前线程完成并释放锁。 2. **同步代码块**： 如果我们只想锁定代码的一部分，可以使用同步代码块，格式如下： ```java synchronized (object) { // 需要同步的代码 } ``` 其中，`object`是监视器对象，每个线程在进入同步块之前必须先获得监视器对象的锁。在售票示例中，我们可以用`this`作为监视器对象，因为它代表当前类的实例： ```java public void run() { for (int i = 0; i < 20; i++) { if (this.ticket > 0) { synchronized (this) { // 休眠1s try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "号窗口卖出：" + this.ticket-- + "号票"); } } } } ``` 这样，每次只有一个线程可以执行同步块内的代码，从而避免了竞态条件。 同步锁的作用在于强制线程串行执行特定的代码段，保证共享资源的安全性。然而，过度使用同步可能导致线程阻塞，降低系统性能。因此，在设计多线程程序时，应尽可能减少同步的范围，只对那些确实需要保护的代码进行同步。 除此之外，Java 5引入了更高级的并发工具类，如`java.util.concurrent.locks`包下的`ReentrantLock`，它提供了可中断和公平性的锁，以及更多的同步控制选项。但在大多数简单场景下，`synchronized`关键字已经足够使用。 总结来说，Java的`synchronized`关键字是实现线程安全的关键，通过它我们可以确保在多线程环境中对共享资源的正确访问，防止数据异常。正确使用同步锁能够避免竞态条件，提高程序的稳定性。