[JAVA100例] 第65例：線程同步——synchronized 關鍵字保護共享數據

本例演示使用 synchronized 關鍵字實現線程同步：兩個線程並發操作共享賬戶對象（一個存款、一個取款），通過同步方法保證數據一致性。

核心代碼

public class SyThreadDemo {
  public static void main(String[] args) {
    trade ft = new trade();
    addThread tt1 = new addThread(ft, "add");
    decThread tt2 = new decThread(ft, "dec");
    tt1.start(); tt2.start();
  }
}

class trade {
  private String transName;
  private double amount;

  // 同步方法：同一時間只允許一個線程執行
  synchronized void update(String transName, double amount) {
    this.transName = transName;
    this.amount = amount;
    System.out.println(this.transName + " " + this.amount);
  }
}

class addThread extends Thread {
  private trade ft;
  addThread(trade ft, String name) { super(name); this.ft = ft; }
  public void run() {
    for (int i = 0; i < 10; i++) ft.update("add", 2000.0);
  }
}

class decThread extends Thread {
  private trade fd;
  decThread(trade fd, String name) { super(name); this.fd = fd; }
  public void run() {
    for (int i = 0; i < 10; i++) fd.update("dec", -2000.0);
  }
}

同步機制深度解析

1. 對象鎖：synchronized 實例方法鎖住 this 對象，同一對象的所有同步方法互斥
2. 可重入性：同一線程可重複獲取已持有的鎖
3. 內存可見性：同步塊結束時將工作內存刷新到主內存，保證其他線程見到最新值
4. 原子性：同步塊內代碼對其他線程不可分割

兩種同步寫法對比

// 1. 同步實例方法（鎖 this）
synchronized void update(...) { ... }

// 2. 同步代碼塊（可指定鎖對象，粒度更細）
void update(...) {
  synchronized(this) { ... }  // 或 synchronized(sharedLock) { ... }
}

// 3. 同步靜態方法（鎖 Class 對象）
static synchronized void staticMethod() { ... }

運行結果分析

輸出將嚴格交替顯示 "add 2000.0" 和 "dec -2000.0"，無數據競爭。若去掉 synchronized，可能出現：

• transName 被覆寫導致操作類型與金額不匹配
• amount 讀取到中間狀態值

現代並發增強工具

最佳實踐原則

1. 優先使用 不可變對象 避免同步
2. 縮小同步範圍（同步代碼塊優於同步方法）
3. 避免在同步塊中調用異步/耗時操作
4. 固定鎖獲取順序防死鎖
5. 考慮 java.util.concurrent 高級組件替代底層同步