在平时开发中，synchronized关键字经常遇到，你知道synchronized怎么用吗？本文给大家介绍一下。
我们有两种方法使用同步：
- 使用同步方法
- 使用同步语句或块
使用同步方法
要使方法同步，只需将synchronized关键字添加到其声明中：
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public class SynchronizedDemo {
private int i = 0;
public synchronized void add() { i++; }
public synchronized void del() { i--; }
public synchronized int getValue() { return i; } } |
如上代码显示，一共有三个同步方法：
- add()
- del()
- getValue()
每个方法同一个对象同一时刻只会被调用一次，比如一个线程在调用add()时，其他线程都会被阻塞，直到第一个线程处理完add()方法。
使用同步语句或块
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public void del(int value){
synchronized(this){ this.i -= value; } } |
如上代码，synchronized加在了一个{}代码前，这个就代表是一个同步代码块。
以上就是synchronized关键字两种使用方法，下面我们来简单的介绍一下同步相关的概念。
什么是同步？
同步是一个控制多个线程访问任何共享资源的进程，可以避免不一致的结果。使用同步的主要目的是避免线程的不一致行为，防止线程干扰。
在java中可以使用synchronized 关键字实现同步的效果，synchronized只能应用于方法和块，不能应用于变量和类。
为啥需要同步？
首先我们来看一段代码：
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public class SynchronizedDemo {
int i;
public void increment() { i++; }
public static void main(String[] args) { SynchronizedDemo synchronizedDemo = new SynchronizedDemo(); synchronizedDemo.increment(); System.out.println("计算值为：" + synchronizedDemo.i); } } |
每当调用increment()方法时计算值都会加1：
调用2次就会加2，调用3次就会加3，调用4次就会加4：
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public class SynchronizedDemo {
int i;
public void increment() { i++; }
public static void main(String[] args) { SynchronizedDemo synchronizedDemo = new SynchronizedDemo(); synchronizedDemo.increment(); synchronizedDemo.increment(); synchronizedDemo.increment(); synchronizedDemo.increment(); System.out.println("计算值为：" + synchronizedDemo.i); } } |
现在我们扩展一下上面的例子，创建一个线程去调用10次increment()方法：
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public class SynchronizedDemo {
int i;
public void increment() { i++; }
public static void main(String[] args) { SynchronizedDemo synchronizedDemo = new SynchronizedDemo(); Thread thread = new Thread(() -> { for (int i = 1; i <= 10; i++) { synchronizedDemo.increment(); } }); thread.start(); try { thread.join(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("计算值为：" + synchronizedDemo.i); } } |
此时计算的结果正如我们预料的那样，结果为10.
这是单线程的情况，一切都是如此的美好，但是事实真的如此吗？如果是多线程环境，会是什么样的？
下面我们来演示一下多线程的情况！
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public class SynchronizedDemo {
int i;
public void increment() { i++; }
public static void main(String[] args) { SynchronizedDemo synchronizedDemo = new SynchronizedDemo();
Thread thread1 = new Thread(() -> { for (int i = 1; i <= 1000; i++) { synchronizedDemo.increment(); } });
Thread thread2 = new Thread(() -> { for (int i = 1; i <= 1000; i++) { synchronizedDemo.increment(); } });
thread1.start(); thread2.start(); try { thread1.join(); thread2.join(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("计算值为：" + synchronizedDemo.i); } } |
如上代码，我们创建了两个线程 thread1 和 thread2，每个线程调用1000次increment()，理论上最终打印的值应该是2000，因为thread1调用increment()1000次后值会变成1000，thread2调用increment()1000次后值会变成2000.
我们执行一下，看看结果：
结果和我们想的不一样，小于2000，我们再执行一下：
结果还是小于2000.
这是为什么呢？
因为多线程支持并行处理，因此，两个线程总是有可能同时获取计数器的值，因此都得到相同的计数器值，所以在这种情况下，不是递增计数器的值两次，只增加一次。
那么，如何避免这种情况呢？
使用 synchronized 关键字即可解决。
我们只需要将increment()方法加上synchronized就可以了：
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public class SynchronizedDemo {
int i;
public synchronized void increment() { i++; }
public static void main(String[] args) { SynchronizedDemo synchronizedDemo = new SynchronizedDemo();
Thread thread1 = new Thread(() -> { for (int i = 1; i <= 1000; i++) { synchronizedDemo.increment(); } });
Thread thread2 = new Thread(() -> { for (int i = 1; i <= 1000; i++) { synchronizedDemo.increment(); } });
thread1.start(); thread2.start(); try { thread1.join(); thread2.join(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("计算值为：" + synchronizedDemo.i); } } |
这个时候我们再执行一下：
可以看到，值为2000.
我们把计算次数提高到10000次：
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public class SynchronizedDemo {
int i;
public synchronized void increment() { i++; }
public static void main(String[] args) { SynchronizedDemo synchronizedDemo = new SynchronizedDemo();
Thread thread1 = new Thread(() -> { for (int i = 1; i <= 10000; i++) { synchronizedDemo.increment(); } });
Thread thread2 = new Thread(() -> { for (int i = 1; i <= 10000; i++) { synchronizedDemo.increment(); } });
thread1.start(); thread2.start(); try { thread1.join(); thread2.join(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("计算值为：" + synchronizedDemo.i); } } |
执行结果为：
可以看出，一个小小的synchronized竟然那么简单的就解决了这个问题。
这个背后的原理就是线程1执行increment()方法时，因为有synchronized，所以会自动将此方法加锁，而此时只有线程1拥有这把锁，其他线程只能等待，直到线程1释放这把锁，线程2才能参与调用。
同理，当线程2去调用increment()时，线程2拿到锁，线程1进入等待，直到线程2释放锁，就这样，直到计算完毕，在此过程中，不会出现计算错误的情况。
总结
- synchronized 关键字是使块或方法同步的唯一方法。
- synchronized 关键字提供了锁的特性，它确保线程之间不会出现竞争条件。被锁定后，线程只能从主存中读取数据，读取数据后，它会刷新写操作，然后才能释放锁。
- synchronized 关键字还有助于避免程序语句的重新排序。
