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Java 多線程中 synchronized 關鍵字的實戰應用詳解

編輯：Java 相關知識

前言

在 Java 5 之前，synchronized 是實現線程同步的核心機制。雖然後來引入了 Lock 接口，但 synchronized 依然是最基礎、最常用的同步手段。本文通過豐富的代碼示例，深入剖析 synchronized 修飾方法與代碼塊的行為差異，幫助開發者精準掌握鎖的粒度與作用範圍。

核心概念：鎖的對象與臨界區

synchronized 的關鍵在於「鎖住什麼對象」：

非靜態方法：鎖住當前實例（this）
靜態方法：鎖住類的 Class 對象
同步代碼塊：顯式指定鎖對象（如 synchronized(this) 或 synchronized(MyClass.class)）

同一把鎖同一時間只允許一個線程進入臨界區，其他線程進入等待池。JVM 通過內存屏障保證：進入同步塊時從主內存讀取數據，退出前將修改刷回主內存，確保可見性。

實例一：同步非靜態方法

public class SynchronizedTest1 extends Thread {
    private synchronized void testSynchronizedMethod() {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " testSynchronizedMethod:" + i);
            try { Thread.sleep(100); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); }
        }
    }
    @Override public void run() { testSynchronizedMethod(); }
    public static void main(String[] args) {
        SynchronizedTest1 t = new SynchronizedTest1();
        t.start();           // 子線程
        t.testSynchronizedMethod(); // 主線程
    }
}

輸出：主線程先完整執行 0~9，子線程才開始執行。因為兩者共用同一實例鎖。

實例二：不同實例導致同步失效

public static void main(String[] args) {
    Thread t = new SynchronizedTest1(); t.start();
    Thread t1 = new SynchronizedTest1(); t1.start();
}

輸出：兩線程交替執行，同步失效。原因：兩個 SynchronizedTest1 實例擁有各自的鎖。

實例三：靜態方法同步修正

private static synchronized void testSynchronizedMethod() { ... }

改為靜態方法後，鎖升級為類鎖（SynchronizedTest1.class），兩線程重新同步執行。

同步代碼塊：更細粒度的控制

使用 `this` 鎖住實例

private void testSynchronizedBlock() {
    synchronized (this) { ... }
}

使用 `Class` 對象實現跨實例同步

private void testSynchronizedBlock() {
    synchronized (SynchronizedTest2.class) { ... }
}

此時即使創建多個實例，線程間也能同步，因為共享同一把類鎖。

進階場景解析

場景	表現	原因
兩線程訪問同一對象的同步方法	串行執行	共享實例鎖
兩線程訪問不同對象的同步方法	並發執行	各自持有不同鎖
訪問同步靜態方法	全局串行	共享 Class 鎖
一線程訪問同步方法，另一線程訪問非同步方法	並發執行	非同步方法不獲取鎖
同一對象的不同同步方法	串行執行	共享同一把實例鎖