Java中的「Synchronized」：它是什么及如何通过示例工作

"synchronized 是什么意思？"——一个困扰着无数初学者的经典问题

如果你曾经用 Java 写过多线程应用程序，很可能遇到过这种情况：两个线程同时修改同一个变量，导致 Bug 在运行一百次后才重现一次。听起来熟悉吗？这正是 synchronized 关键字的作用。但它到底做了什么？"底层"是如何工作的？最重要的是——什么时候该使用它，什么时候最好避免使用？

在本文中，我们不会只是复述文档。我们将解读一个热门的 Stack Overflow 问题（一个吸引了数千次浏览的问题），将其改编成教学形式，并展示不同方法的对比：方法级同步、块级同步，以及来自 java.util.concurrent 的替代方案。让我们开始吧！

问题：竞态条件

想象一下：你有一个计数器，由两个线程递增。代码很简单，但结果却出乎意料。

public class Counter {\n    private int count = 0;\n\n    public void increment() {\n        count++;\n    }\n\n    public int getCount() {\n        return count;\n    }\n}

我们运行两个线程，每个执行 1000 次递增。你期望结果是 2000。但实际上可能是 1987、1993，甚至 1765。为什么？因为 count++ 操作不是原子性的。它由三步组成：读取 → 递增 → 写入。线程"重叠"在一起，导致一个更改丢失了。

这就是竞态条件。而 synchronized 是对抗它的主要工具之一。

synchronized 做了什么？让我们看看底层

Java 中的 synchronized 关键字保证了互斥访问（互斥锁）以及线程之间变更的可见性。当一个线程进入一个 synchronized 块时，它会获取对象（或类）的监视器。其他试图进入同一监视器上任何 synchronized 块的线程将被阻塞，直到该监视器被释放。

重要提示：synchronized 只与一个监视器配合工作。如果你有两个不同的对象——同步将不起作用。

两种同步级别

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• 同步方法——锁定整个方法，使用对象自身的监视器（this）。
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• 同步块——只锁定部分代码，你可以指定任何对象作为监视器。
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让我们在实践中比较它们。

方法对比：方法级 vs 块级

1. 同步方法

最简单的方法——在方法签名中添加 synchronized。

public class SafeCounter {\n    private int count = 0;\n\n    public synchronized void increment() {\n        count++;\n    }\n\n    public synchronized int getCount() {\n        return count;\n    }\n}

优点：

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• 代码量最小，易于阅读。
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• 保证整个方法是一个原子操作。
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缺点：

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• 锁的"重量"很大——即使方法只有一行代码，线程在整个执行期间都会被阻塞。
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• 如果方法很长或调用频繁，会降低性能。
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• 不够灵活——你无法只同步部分逻辑。
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2. 同步块

更细粒度的控制。你可以决定将哪个对象用作监视器。

public class SafeCounterWithBlock {\n    private int count = 0;\n    private final Object lock = new Object();\n\n    public void increment() {\n        synchronized (lock) {\n            count++;\n        }\n    }\n\n    public int getCount() {\n        synchronized (lock) {\n            return count;\n        }\n    }\n}