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synchronized 是 Java 中实现线程同步的基础机制，常用于保证共享变量在多线程环境下的访问安全。下面从特性、使用方式和锁机制三个方面进行梳理。

一、synchronized 的特性

synchronized 通过加锁保证多线程环境下的资源访问安全，核心特性可以归纳为以下几点：

• 原子性：保证被修饰的代码块和方法在同一时间只能被一个线程执行，线程在执行过程中不会被其他线程打断。
• 可见性：线程释放锁时会强制将工作内存中的共享变量刷新到主内存；另一个线程获取锁时会清空自己的工作内存，并重新从主内存读取数据，从而保证共享变量的可见性。
• 有序性：同一变量在同一时刻只允许一条线程对其执行加锁操作，同一把锁的两个线程只能串行执行，从而保证执行顺序。
• 可重入性：线程第一次加锁成功后，如果再次对同一把锁加锁，synchronized 会判断当前线程是否与第一次加锁的线程一致：若为同一个线程，则直接通过；若不是同一个线程，第二次加锁才会真正生效并产生阻塞效果。

理解以上四个特性，有助于后续正确使用 synchronized。其使用方式主要分为修饰静态方法和修饰实例方法两类。

二、synchronized 的使用

synchronized 的使用场景主要围绕“锁对象是什么”展开：修饰静态方法时锁的是 Class 对象，修饰实例方法时锁的是当前实例对象。

1. 修饰静态方法

使用 synchronized 修饰静态方法时，锁对象是当前类的 Class 对象。

public class Demo11 { // 静态变量，模拟共享资源 private static int count = 0; // synchronized 修饰静态方法时，锁对象为 Demo11.class public synchronized static void add() { count++; } public static void main(String[] args) throws InterruptedException { Thread t1 = new Thread(() -> { // 显式使用 Demo11.class 作为锁对象，与外层 add() 使用同一把锁 synchronized (Demo11.class) { for (int i = 0; i < 5000; i++) { add(); } } }); t1.start(); t1.join(); System.out.println("count = " + count); } }

2. 修饰实例方法

synchronized 修饰实例方法时，锁对象是当前实例对象，通常写作 this。同步代码块和同步方法两种写法等价。

public class Demo { // 实例变量，模拟共享资源 private int count = 0; // 写法一：同步代码块，锁对象为 this public void addByBlock() { synchronized (this) { count++; } } // 写法二：直接修饰实例方法，等价于锁 this public synchronized void addByMethod() { count++; } }

以上就是 synchronized 的两种典型使用方式。实际是否加锁、锁的竞争程度如何，会进一步进入 synchronized 的锁机制优化。

三、synchronized 的锁机制

synchronized 的底层并不是任何场景都直接使用重量级锁，而是会根据实际竞争情况进行锁升级、锁消除和锁粗化等优化。

1. 锁升级

锁升级是 synchronized 的适应性过程，升级之后不会降级。锁状态的整体演进路径为：

无锁（没有进入代码块）→ 偏向锁 → 轻量级锁（自旋）→ 重量级锁

• 无锁：线程还没有进入同步代码块，没有进行加锁。
• 偏向锁：并没有真正加锁，只是在对象头中进行偏向标记，开销较小。如果没有其他线程竞争，则一直保持标记状态直到释放；一旦出现其他线程竞争，则触发锁升级。
• 轻量级锁（自旋）：达到一定条件后进入轻量级锁。遇到锁冲突时，线程不会立即阻塞，而是先重新尝试获取锁；如果重试几次后锁被释放，就可以避免进入阻塞。达到一定条件后会进一步升级为重量级锁。
• 重量级锁：当竞争线程数量达到一定阈值时，会触发锁升级为重量级锁。

锁升级条件主要是评估当前锁上的竞争线程数量，当参与竞争的线程数目达到一定要求后，就会触发升级。

2. 锁消除

锁消除是编译器针对 synchronized 的一种优化。如果编译器识别到某段逻辑中并不需要使用锁，但代码里写了加锁，编译器会尝试在确保安全的前提下直接把锁去掉，避免无意义的加锁开销。

3. 锁粗化

编译器会根据实际情况进行判断：如果一系列操作都对同一个变量进行反复加锁和解锁，编译器会自动将这些锁合并，从而减少频繁加锁、解锁带来的开销。

总结

synchronized 通过原子性、可见性、有序性和可重入性保证线程安全；使用时需要区分类锁和对象锁；底层则通过锁升级、锁消除和锁粗化等机制，在正确性和性能之间取得平衡。三者分别对应“它解决什么问题”“如何正确使用”以及“内部如何优化”三个关键点。