Java synchronized什么时候释放
在Java编程中，synchronized关键字用于控制对共享资源的访问，以确保线程安全。了解synchronized的工作原理以及何时释放锁是非常重要的，这能帮助我们有效地编写多线程应用程序。本文将深入探讨synchronized的作用，并通过代码示例和类图来说明其工作机制。
synchronized的作用
synchronized可以用于方法或者对特定对象的代码块，以确保在同一时刻只有一个线程可以执行被该锁保护的代码。这样，我们可以避免多个线程同时访问和修改共享资源，从而造成数据不一致的问题。
使用synchronized的方法
当使用synchronized修饰一个实例方法时，锁是该实例对象。当使用synchronized修饰静态方法时，锁是该class对象。
代码示例
以下是一个简单的示例，其中有一个计数器类，该类使用synchronized关键字来保护访问共享资源。
class Counter {
private int count = 0;
// 同步方法
public synchronized void increment() {
count++;
}
// 获取计数器的值
public synchronized int getCount() {
return count;
}
}
public class SynchronizedExample {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Counter counter = new Counter();
Thread[] threads = new Thread[10];
for (int i = 0; i < 10; i++) {
threads[i] = new Thread(() -> {
for (int j = 0; j < 1000; j++) {
counter.increment();
}
});
threads[i].start();
}
for (Thread thread : threads) {
thread.join();
}
System.out.println("Final count: " + counter.getCount());
}
}
在这个示例中，10个线程会同时调用increment()方法，确保线程安全。getCount()方法也同样被声明为synchronized，从而确保在读取计数时不会发生数据竞争。
synchronized的释放时机
synchronized锁在以下几种情况下被释放：
- 方法执行完毕：当被
synchronized修饰的方法执行完毕后，锁将被释放。 - 异常抛出：如果在
synchronized方法中发生异常，锁也会被释放。 - 脱离同步块：在同步代码块中，控制流跳出同步代码后，锁也会被释放。
代码示例：异常情况下
以下示例中，演示了当synchronized方法抛出异常时，锁也会被释放。
class CounterWithException {
private int count = 0;
public synchronized void increment() {
count++;
if (count == 5) { // 当计数达到5时抛出异常
throw new RuntimeException("Exception at count " + count);
}
}
public synchronized int getCount() {
return count;
}
}
public class SynchronizedExceptionExample {
public static void main(String[] args) {
CounterWithException counter = new CounterWithException();
Thread thread = new Thread(() -> {
try {
for (int j = 0; j < 10; j++) {
counter.increment();
}
} catch (RuntimeException e) {
System.out.println("Caught exception: " + e.getMessage());
}
});
thread.start();
}
}
在这个示例中，当count达到5时，将抛出异常。尽管发生了异常，锁在方法执行结束时仍然会被释放。
通过类图理解synchronized
classDiagram class Counter { +increment() +getCount() -count : int }
class CounterWithException {
+increment()
+getCount()
-count : int
}
总结
本文介绍了Java中synchronized关键字的基本使用方法和锁的释放时机。理解synchronized的工作原理对于有效地处理多线程问题至关重要。通过示例代码，我们可以充分了解如何在多线程环境中进行安全的资源访问。正确使用synchronized能帮助我们避免数据竞态和一致性问题。然而，过度地使用synchronized可能导致性能下降，因此开发者需要根据具体情况做出合适的选择。希望本文对你在学习Java多线程编程时有所帮助。
