Java中的synchronized关键字是用来实现线程同步的机制,而线程安全是指多线程环境下程序能正确地执行并产生正确的结果。
在Java中,当多个线程同时访问共享资源时,如果不进行同步处理,就有可能出现线程间的竞争条件,导致数据的不一致性和程序的错误。因此,我们需要使用synchronized关键字来保证共享资源的互斥访问,从而实现线程安全。
synchronized关键字可以应用于方法、代码块、静态方法和类。当一个方法或代码块被synchronized修饰时,同一时间只允许一个线程进入该方法或代码块,其他线程必须等待,直到该线程执行完成释放锁。
当多个线程同时执行一个同步方法时,它们会按照顺序进入该方法,因为每个线程需要获取对象的锁才能执行方法体。一个线程获取对象锁后,其他线程必须等待该线程释放锁才能获取锁并执行方法体。这样就保证了对共享资源的互斥访问,从而避免了线程间的竞争条件。
除了方法级的同步外,Java还提供了对象级的同步和类级的同步。对象级的同步即在实例方法或代码块中使用synchronized关键字,可以保证同一实例对象的互斥访问。类级的同步则是使用synchronized修饰静态方法或代码块,可以保证同一类的所有实例对象的互斥访问。
然而,需要注意的是,虽然synchronized关键字可以确保线程安全,但它会降低程序的性能。因为每个线程在执行同步方法或代码块时,都需要先获取对象的锁,并在执行完毕后释放锁。而锁的获取和释放操作会带来额外的开销。因此,在程序设计中,需要权衡安全性和性能,根据实际需求合理地使用synchronized关键字。