引言

在多线程编程中，并发问题是一个常见且复杂的挑战。正确处理并发问题能够提高程序的性能和稳定性。Java语言提供了多种机制来控制并发，其中synchronized方法是其中一种。本文将深入探讨synchronized方法，帮助读者更好地理解和应用它，以提升在职场中的竞争力。

一、什么是synchronized方法？

synchronized方法是一种Java关键字，用于确保在同一时刻只有一个线程可以执行某个方法。这意味着当一个线程正在执行一个synchronized方法时，其他尝试执行同一对象的synchronized方法的线程将被阻塞，直到该方法执行完毕。

1.1 synchronized方法的语法

public synchronized void methodName() {
    // 方法体
}

1.2 synchronized方法的特性

  • 原子性：确保方法内的所有操作在单个线程中完成，不会被其他线程中断。
  • 可见性：当一个线程修改了共享变量，其他线程能够立即看到这个修改。
  • 有序性：保证了在单个线程内，按照程序代码的执行顺序来执行。

二、synchronized方法的实现原理

2.1 锁对象

synchronized方法默认锁定当前对象，即当前调用该方法的对象实例。可以通过指定锁对象来改变锁定的对象。

public void synchronizedMethod(Object lock) {
    synchronized (lock) {
        // 方法体
    }
}

2.2 锁的粒度

  • 细粒度锁：锁定方法的一部分，而不是整个方法。
  • 粗粒度锁：锁定整个方法。

2.3 锁的竞争

当多个线程尝试获取同一个锁时，会形成一个锁队列。线程按照FIFO（先进先出）的顺序等待获取锁。

三、synchronized方法的优缺点

3.1 优点

  • 简单易用：实现同步控制的一种简单有效的方式。
  • 性能较高：相对于其他同步机制，如synchronized块，性能较好。

3.2 缺点

  • 性能开销：当多个线程尝试获取锁时，会降低程序的性能。
  • 可扩展性差：在高并发场景下，可能会导致死锁或饥饿现象。

四、synchronized方法的实际应用

4.1 例子：线程安全的计数器

public class Counter {
    private int count = 0;

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

    public synchronized int getCount() {
        return count;
    }
}

4.2 例子：银行账户操作

public class BankAccount {
    private int balance;

    public synchronized void deposit(int amount) {
        balance += amount;
    }

    public synchronized void withdraw(int amount) {
        if (balance >= amount) {
            balance -= amount;
        }
    }

    public synchronized int getBalance() {
        return balance;
    }
}

五、总结

掌握synchronized方法对于应对并发挑战至关重要。通过本文的介绍，相信读者已经对synchronized方法有了更深入的了解。在职场中，熟练运用并发控制技术将有助于提升程序的性能和稳定性，从而在竞争中脱颖而出。