Java 多线程编程中 synchronized 关键字基本用法详解

同步核心：锁与共享资源

Java 线程同步核心是共享资源的访问控制。JVM 中线程共享的数据包括：

• 堆中的实例变量
• 方法区的类变量（static 变量）

每个对象或类关联一个监视器，监视器通过对象锁（隐式锁）实现互斥。类锁本质也是通过 Class 对象实现。锁支持重入：同一线程可多次获取同一锁，JVM 维护计数器，计数器归零才释放。

synchronized 两种基本形式

1. 同步代码块

synchronized (共享对象引用) {
    // 临界区
}

显式指定锁对象，灵活控制锁粒度。

2. 同步方法

• 实例同步方法：synchronized void method() → 锁是 this（当前实例）。
• 静态同步方法：static synchronized void method() → 锁是 当前类.class 对象。

常见误区：非共享锁对象导致同步失效

// 错误示例：每个线程持有不同锁
public class TestThread extends Thread {
    @Override
    public synchronized void run() { // 锁是 this，每个线程 this 不同
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            System.out.println("NO." + threadNum + ":" + i);
        }
    }
}

10 个线程各自创建 TestThread 实例，锁对象不同，无法互斥，输出交错。

修正：共享锁对象

public class TestThread extends Thread {
    private final String sharedLock; // 共享字符串对象

    public TestThread(int threadNum, String sharedLock) {
        this.threadNum = threadNum;
        this.sharedLock = sharedLock;
    }

    @Override
    public void run() {
        synchronized (sharedLock) { // 同步块指定共享锁
            for (int i = 0; i < 1000; i++) {
                System.out.println("NO." + threadNum + ":" + i);
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        String lock = "sharedLock"; // 单一共享对象
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            new TestThread(i, lock).start();
        }
    }
}

所有线程同步于同一 sharedLock，输出按序执行。

静态同步方法实现类级互斥

public class TestThread extends Thread {
    public static synchronized void staticTest(int threadNum) {
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            System.out.println("NO." + threadNum + ":" + i);
        }
    }
    @Override public void run() { staticTest(threadNum); }
}

静态方法锁住 TestThread.class，所有线程共享类锁，自然同步。

总结

核心原则：同步必须锁定共享对象，否则同步失效。