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Java 多線程同步機制詳解：synchronized 關鍵字六大用法與實戰

編輯：Java 綜合教學

Java 多線程同步機制詳解：synchronized 關鍵字六大用法與實戰

synchronized 是 Java 並發編程的基石，通過監視器鎖實現線程互斥。本文系統梳理其四種鎖形式與兩種同步塊用法，並附帶經典計數器實戰案例。

核心原理：監視器鎖

同步塊鎖定特定對象（監視器），同一時刻僅允許一個線程持有該鎖進入同步代碼區，其他線程阻塞等待。

四種同步方法形式

形式	代碼示例	鎖對象	作用範圍
實例方法同步	`public synchronized void add()`	當前實例 (`this`)	同一實例的所有同步實例方法互斥
靜態方法同步	`public static synchronized void add()`	類對象 (`MyClass.class`)	同一類的所有同步靜態方法互斥
實例方法同步塊	`synchronized(this) { ... }`	指定實例 (通常是 `this`)	細粒度控制，僅同步關鍵代碼段
靜態方法同步塊	`synchronized(MyClass.class) { ... }`	指定類對象	靜態上下文細粒度同步

關鍵區別與最佳實踐

同步塊優於同步方法：縮小鎖範圍，提高並發度
鎖對象選擇：實例方法用 this，靜態方法用 ClassName.class，也可用私有 final Object lock = new Object() 封裝鎖
避免鎖字符串/基本類型包裝類：常量池導致意外共享鎖

實戰案例：線程安全計數器

public class Counter {
    private long count = 0;
    
    // 同步實例方法，鎖住當前 Counter 實例
    public synchronized void add(long value) {
        this.count += value;
    }
}

public class CounterThread extends Thread {
    private Counter counter;
    
    public CounterThread(Counter counter) { this.counter = counter; }
    
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 10; i++) counter.add(i);
    }
}

// 測試：共享同一實例 → 線程串行執行 add()
Counter counter = new Counter();
new CounterThread(counter).start();
new CounterThread(counter).start();

// 對比：不同實例 → 線程並行執行，無阻塞
Counter counterA = new Counter(), counterB = new Counter();
new CounterThread(counterA).start();
new CounterThread(counterB).start();