Java锁Synchronized的使用

在多线程编程中，为了保证共享资源的安全访问，我们需要使用锁来控制线程的访问顺序和互斥访问。Java中的Synchronized关键字是一种加锁机制，可以用于方法或代码块，用于实现线程的同步。

什么是Synchronized关键字？

Synchronized是Java中用于实现线程同步的关键字，它可以用于修饰方法和代码块。当一个方法或代码块被Synchronized修饰时，它就变成了一个同步方法或同步代码块。在同步方法或代码块中，一次只能有一个线程访问该方法或代码块，其他线程必须等待。

Synchronized的基本用法

同步方法

首先，我们来看一下Synchronized关键字在方法上的使用。当我们将一个方法声明为Synchronized时，该方法成为一个同步方法。

public class SynchronizedExample {

    private int count = 0;

    public synchronized void increment() {
        count++;
    }
}

上面的代码中，我们声明了一个名为increment的同步方法，该方法的作用是将count的值增加1。由于该方法被Synchronized修饰，因此在同一时间只能有一个线程访问该方法。

同步代码块

除了在方法上使用Synchronized关键字，我们还可以在代码块中使用它来实现同步。下面是一个示例：

public class SynchronizedExample {

    private int count = 0;
    private Object lock = new Object();

    public void increment() {
        synchronized (lock) {
            count++;
        }
    }
}

在上面的代码中，我们使用了一个对象lock来实现同步。在increment方法中，我们使用了一个Synchronized代码块，该代码块的锁对象是lock。这样，同一时间只能有一个线程访问该代码块。

Synchronized的使用场景

Synchronized关键字的使用场景通常是在多线程访问共享资源的情况下。下面是几个常见的使用场景：

1. 多线程访问共享变量

当多个线程同时访问一个共享变量时，我们需要使用Synchronized来保证对该变量的互斥访问，以避免数据不一致的问题。

public class SynchronizedExample {

    private int count = 0;

    public synchronized void increment() {
        count++;
    }
    
    public synchronized int getCount() {
        return count;
    }
}

在上面的代码中，increment方法和getCount方法都被声明为同步方法。这样，当多个线程同时调用这两个方法时，对count变量的访问就是互斥的。

2. 保护共享资源

在多线程环境中，有时候我们需要保护一段关键代码，使得只有一个线程能够执行它。这时候，我们可以使用Synchronized代码块来实现。

public class SynchronizedExample {

    private int count = 0;
    private Object lock = new Object();

    public void increment() {
        synchronized (lock) {
            count++;
        }
    }
    
    public void decrement() {
        synchronized (lock) {
            count--;
        }
    }
}

在上面的代码中，increment方法和decrement方法都使用了Synchronized代码块，并且使用了同一个锁对象lock。这样，同一时间只能有一个线程执行这两个方法。

3. 线程安全的集合类

在Java中，有一些集合类不是线程安全的，比如ArrayList、HashMap等。如果我们需要在多线程环境下使用这些集合类，就需要使用Synchronized来保证它们的线程安全性。

List<String> list = Collections.synchronizedList(new ArrayList<>());
Map<String, String> map = Collections.synchronizedMap(new HashMap<>());

在上面的代码中，我们通过Collections类的静态方法创建了一个线程安全的List和Map。这样，我们就可以在多线程环境中安全地使用它们。