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Java多线程同步的3种实现方法:代码示例与场景解析

有没有被Java多线程的"数据打架"问题搞懵过?比如两个线程同时改同一个账户余额,结果钱数乱跳?说白了这就是典型的线程安全问题。今天咱们就掰开了揉碎了,聊聊??3种保命级的多线程同步方法??,代码示例和避坑指南都给你备好了!


一、最原始的保镖:synchronized

??适用场景??:单机环境、并发量不大的简单业务
先看这段作死的代码:

java复制
class Counter {
    private int count = 0;
    
    // 没加锁的雷区!
    public void add() {
        for(int i=0; i<1000; i++){
            count++;
        }
    }
}

两个线程同时跑这段代码,结果绝对不是你想要的2000!这时候就该??synchronized??上场了:

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public synchronized void add() { 
    // 方法体不变
}

或者锁代码块:

java复制
public void add() {
    synchronized(this) {
        // 临界区代码
    }
}

??锁对象的选择有讲究??:

  • 实例方法锁的是当前对象
  • 静态方法锁的是Class对象
  • 代码块锁的是指定对象

??缺点预警??:

  1. 不能中途释放锁(比如等资源时容易死锁)
  2. 非公平锁可能导致线程饥饿
  3. 锁整个方法可能降低性能

二、高配版管家:Lock接口

??适用场景??:需要精细控制的并发场景
重点看看??ReentrantLock??这个狠角色:

java复制
Lock lock = new ReentrantLock();

void safeMethod() {
    lock.lock();
    try {
        // 业务代码
    } finally {
        lock.unlock(); // 必须手动解锁!
    }
}

??比synchronized强在哪??:

特性synchronizedReentrantLock
等待可中断??? (lockInterruptibly)
公平锁??? (构造函数设置)
条件变量单个等待队列多个Condition对象
锁状态可见不可见可通过方法查询

??使用诀窍??:

  1. 必须把unlock放在finally块!
  2. 别在递归调用中忘记解锁次数
  3. 建议配合tryLock()做超时控制

三、轻量级哨兵:volatile

??适用场景??:单一状态变量的可见性保障
先看个典型翻车现场:

java复制
boolean flag = true;

// 线程A
while(flag) { /* 循环体 */ }

// 线程B
flag = false; 

这时候线程A可能永远看不到flag被改了!加个??volatile??立马解决:

java复制
volatile boolean flag = true;

??原理揭秘??:

  • 禁止指令重排序
  • 强制线程从主内存读取最新值
  • 写操作直接刷新到主内存

??但要注意??:

  1. 不能替代锁(不保证原子性)
  2. 适合状态标记、单次写入的场景
  3. 不要用在依赖前值的操作(比如i++)

四、灵魂拷问环节

??Q:到底该用哪种方式???
A:看菜下饭!

  • 简单业务用synchronized(省心)
  • 复杂逻辑用Lock(功能多)
  • 状态标记用volatile(成本低)

??Q:锁用多了会不会变慢???
A:那必须的!建议:

  1. 尽量缩小同步代码块
  2. 能用读写锁就别用排他锁
  3. 考虑ThreadLocal隔离线程数据

个人观点时间

用过这仨的老司机应该都有体会:??没有最好的方案,只有最合适的场景??。新手最容易犯的错就是"手里有锤子,看啥都是钉子"——比如非要用Lock写个单线程程序。

举个实际案例:去年帮朋友优化秒杀系统,发现他们给整个下单流程加了synchronized。结果并发量一上来直接卡成PPT,后来改成用Redis分布式锁+本地乐观锁,性能直接翻三倍。所以说,??同步方法只是工具,关键要看业务场景??。

最后给个忠告:多线程调试时千万别头铁,善用IDEA的线程调试工具和jstack命令,保准能让你少掉几根头发。毕竟,咱们程序员最大的敌人从来不是技术,而是自己的发际线啊!

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