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Java中Object类核心方法解析:synchronized与线程同步实战

不知道你们有没有遇到过这种情况:明明代码逻辑没问题,一上多线程就疯狂报错?比如两个线程同时修改数据导致数值错乱,或者某个方法莫名其妙卡死。今天咱们就来聊聊这个问题的终极救星——??Object类核心方法??和??synchronized关键字??这对黄金搭档。

(拍大腿)先说个真实案例啊!我徒弟上周写了个自动售票程序,结果10个线程同时卖票,最后居然卖出了负数张票!为啥会出现这种离谱情况?答案就在咱们今天要讲的??对象锁??和??线程同步??里。


??一、对象锁:你家的厕所钥匙只能一个人用??

咱们先来点接地气的比喻。想象Object类就是个万能钥匙盒,每个Java对象都自带一把"厕所钥匙"。??synchronized??这个关键字啊,说白了就是告诉线程:"想进这间厕所?先看看钥匙在不在门上!"

举个栗子:

java复制
public class Toilet {
    // 这个锁对象相当于钥匙挂架
    private final Object lock = new Object();
    
    public void useToilet() {
        synchronized(lock) { // 拿钥匙开门
            // 上厕所的代码...
        } // 自动还钥匙
    }
}

这里有个坑新人必踩:??锁对象必须用final修饰??!不然哪天锁对象被重新赋值了,相当于钥匙挂架突然换了位置,所有线程都得懵逼。

(敲黑板)重点来了!??synchronized三大作用??:

  1. ??原子性??:保证代码块像原子一样不可分割
  2. ??可见性??:修改后的变量立即对其他线程可见
  3. ??有序性??:防止指令重排序引发的诡异问题

??二、wait和notify:线程间的摩斯密码??

这俩方法用好了是神器,用不好就是定时炸弹。它们必须待在??synchronized代码块??里,就像发电报必须用密码本一样。

看这个经典场景——生产者消费者模式:

java复制
public class Warehouse {
    private final Object lock = new Object();
    private int stock = 0;

    public void produce() throws InterruptedException {
        synchronized(lock) {
            while(stock >= 10) { // 用while而不是if!
                lock.wait(); // 仓库满了就睡觉
            }
            stock++;
            lock.notifyAll(); // 喊醒所有等待的线程
        }
    }

    public void consume() throws InterruptedException {
        synchronized(lock) {
            while(stock <= 0) {
                lock.wait();
            }
            stock--;
            lock.notifyAll();
        }
    }
}

这里藏着三个重要知识点:

  1. ??为什么用while而不是if???因为被唤醒时条件可能又被其他线程改了
  2. ??notifyAll()比notify()更安全??:避免线程"饿死"
  3. ??锁对象要统一??:生产者和消费者必须用同一把锁

(扶眼镜)我发现很多新手会犯这个错误:在synchronized块里调用其他对象的wait(),这就好比拿着A家的钥匙去开B家的锁,不出问题才怪!


??三、实战避坑指南:血泪教训总结??

  1. ??锁对象的选择原则??:

    • 专用锁对象 vs 实例本身(this)
    • 静态方法要用Class对象锁
    • 细粒度锁更优(但别过度拆分)
  2. ??性能优化技巧??:

    • 同步代码块尽量小
    • 能用局部变量就别用共享变量
    • 读写分离考虑ReentrantReadWriteLock
  3. ??死锁预防三要素??:

    • 固定加锁顺序
    • 设置超时时间
    • 用jstack定期检查

(突然激动)你们知道最可怕的死锁是什么吗?是数据库连接池用完不释放!这种问题用synchronized都救不了,得靠连接池监控工具。


??四、个人踩坑心得??

干了十年Java开发,我发现线程同步这事吧,就像谈恋爱——??沟通要明确,边界要清晰??。用synchronized就要做到:

  • 该锁的地方绝不手软
  • 不该锁的地方坚决放开
  • 锁的粒度要像手术刀一样精准

最近有个有趣的现象:很多新人一上来就追着学各种并发工具包,结果连最基本的wait/notify都用不利索。这就好比还没学会走路就想玩跑酷,迟早要摔跟头。

记住啊朋友们,??Java并发编程的根基就在Object类这几个方法里??。把synchronized和wait/notify玩明白了,再去接触线程池、原子变量那些高阶玩法,绝对事半功倍!

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