Java线程同步机制详解

同步是确保多线程对共享资源互斥访问的机制，通过synchronized关键字或Lock接口实现；需合理选择锁对象、缩小同步范围并避免死锁。

同步在 Java 线程中，核心是解决多个线程同时访问共享资源时的数据不一致问题。它不是让线程“一起跑”，而是让它们“轮流用”，确保某一时刻最多只有一个线程能执行关键代码段。

同步的本质是互斥访问

当多个线程操作同一个对象的字段、静态变量或外部资源（如文件、数据库连接）时，若没有同步机制，可能读到中间状态或覆盖彼此的修改。比如两个线程同时对一个 int 计数器执行 i++（实际含读、加、写三步），结果可能只加了一次。

Java 提供两种主要同步手段：

• synchronized 关键字：可修饰方法或代码块，底层依赖对象的“监视器锁”（monitor lock）。每个对象都有一个锁，线程进入 synchronized 区域前必须先获取该锁。
• 显式 Lock 接口（如 ReentrantLock）：比 synchronized 更灵活，支持尝试获取、超时、中断响应和公平策略，但需手动 unlock，建议配合 try-finally 使用。

synchronized 方法 vs 同步代码块

同步方法会把整个方法体作为临界区，锁对象取决于方法类型：

• 实例方法 → 锁当前对象（this）
• 静态方法 → 锁当前类的 Class 对象（MyClass.class）

同步代码块更精准，只锁需要保护的那几行代码，并指定锁对象：

推荐优先使用同步代码块，避免过度同步影响并发性能。

锁的对象选择很关键

锁必须是多个线程共同可见且引用一致的对象。常见错误包括：

• 用局部变量或 new 出的不同对象作锁 → 实际没起到互斥作用
• 用 this 锁实例方法，但多个线程操作的是不同对象 → 彼此不干扰，无需同步
• 静态资源误用 this 锁 → 应改用 Class 对象或 private static final Object 锁

安全做法：为共享资源定义专用的 private final Object lock = new Object(); 并始终用它同步。

同步不是万能，要注意死锁和性能

多个线程按不同顺序获取多个锁，就可能互相等待形成死锁。例如线程 A 持有锁1等待锁2，线程 B 持有锁2等待锁1。

避免方式：

• 固定锁的获取顺序（如总是先锁 id 小的对象）
• 尽量缩小同步范围，减少锁持有时间
• 避免在同步块内调用外部方法（可能隐含其他锁）
• 必要时用 tryLock() 主动控制等待逻辑

基本上就这些。理解同步，关键是抓住“谁在争什么资源、用什么锁、锁多久”这三点。