Java面试必看：同步方法和同步块到底该选哪个？

Java面试必看：同步方法和同步块到底该选哪个？

前言

大家好，我是闫工。今天咱们要聊一个在Java多线程编程中非常重要的问题——同步方法和同步块到底该怎么选？

作为一个有多年开发经验的老码农，我见过太多面试官问这个问题了。很多同学一看到这个问题就懵了，不知道该怎么回答。其实啊，这个问题不难，只要搞清楚它们的原理和适用场景，自然就能应对自如了。

今天我就来手把手教大家如何理解和选择同步方法与同步块。咱们不仅要有理论，还要有代码示例，更要有一些实际开发中的小技巧。话不多说，咱们开始吧！

第一部分：同步方法是什么？

首先，咱们得明白什么是同步方法（Synchronized Method）。

在Java中，同步方法就是在方法前面加上public synchronized void method()这样的关键字。它的作用是确保同一时间只有一个线程可以执行这个方法。简单来说，就是当一个线程进入这个方法后，其他线程必须等待，直到当前线程退出该方法才能继续执行。

示例代码：同步方法

publicclassSynchronizedMethodExample{privateintcount=0;publicsynchronizedvoidincrement(){count++;System.out.println("Current count: "+count);}publicstaticvoidmain(String[]args){SynchronizedMethodExampleexample=newSynchronizedMethodExample();Runnabletask=()->{for(inti=0;i<5;i++){example.increment();}};Threadthread1=newThread(task);Threadthread2=newThread(task);thread1.start();thread2.start();}}

运行结果：

Current count: 1 Current count: 2 Current count: 3 Current count: 4 Current count: 5 Current count: 6 Current count: 7 Current count: 8 Current count: 9 Current count: 10

解释：

• 在上面的代码中，increment()方法被声明为同步方法。
• 当两个线程同时调用这个方法时，它们会被“排队”，一个接一个地执行，确保计数器不会出现错误。

第二部分：同步块是什么？

接下来，咱们来看看同步块（Synchronized Block）。

同步块的作用和同步方法类似，但它更加灵活。你可以在代码中选择任意一块需要被同步的代码，并且可以指定不同的锁对象。

示例代码：同步块

publicclassSynchronizedBlockExample{privateintcount=0;publicvoidincrement(){synchronized(this){// 使用当前实例作为锁count++;System.out.println("Current count: "+count);}}publicstaticvoidmain(String[]args){SynchronizedBlockExampleexample=newSynchronizedBlockExample();Runnabletask=()->{for(inti=0;i<5;i++){example.increment();}};Threadthread1=newThread(task);Threadthread2=newThread(task);thread1.start();thread2.start();}}

运行结果：

Current count: 1 Current count: 2 Current count: 3 Current count: 4 Current count: 5 Current count: 6 Current count: 7 Current count: 8 Current count: 9 Current count: 10

解释：

• 在上面的代码中，increment()方法并没有被声明为同步方法。
• 而是在方法内部使用了synchornized (this)块来实现同步，锁的对象是当前实例this。

第三部分：同步方法和同步块有什么区别？

现在咱们已经了解了什么是同步方法和同步块，接下来要解决的核心问题是：它们到底有什么区别？

1. 锁的范围不同

• 同步方法：

  • 锁的范围是整个方法。
  • 只有在进入这个方法时才会加锁，离开该方法时自动释放锁。

• 同步块：

  • 锁的范围可以是任意代码块。
  • 可以根据需要选择加锁和释放锁的位置，更加灵活。

2. 锁的对象不同

• 同步方法：

  • 如果方法是实例方法（非静态），那么默认锁对象是this。
  • 如果方法是静态方法，则锁对象是这个类的Class对象。

• 同步块：

  • 可以指定任意对象作为锁，比如this、某个类或自定义对象。

3. 性能上的区别

• 同步方法：

  • 因为整个方法都被锁住，可能会导致性能问题。
  • 如果一个方法中只有部分代码需要同步，其余代码也被锁住，浪费资源。

• 同步块：

  • 只锁住需要的部分，减少了不必要的锁竞争，提升了性能。

第四部分：到底该选哪个？

那么问题来了，在实际开发中该怎么选择呢？

1. 情况一：整个方法都需要同步

如果一个方法的所有代码都需要被同步，那么直接使用同步方法会更加简洁明了。因为这样可以避免在方法内部写额外的锁控制代码。

示例代码：

publicsynchronizedvoidallNeedSync(){// 整个方法都加锁}

2. 情况二：部分代码需要同步

如果只有方法中的一部分代码需要被同步，那么使用同步块会更加高效。因为这样可以避免将整个方法都锁住。

示例代码：

publicvoidonlyPartNeedSync(){// 需要被同步的代码synchronized(this){// 只有这部分加锁}// 不需要被同步的代码}

3. 情况三：多个方法使用同一个锁

有时候，我们需要在不同的方法中使用同一个锁对象。这时候，可以使用同步块，并指定相同的锁对象。

示例代码：

publicclassMultiMethodSync{privateObjectlock=newObject();publicvoidmethod1(){synchronized(lock){// 使用自定义的锁对象// 代码逻辑}}publicvoidmethod2(){synchronized(lock){// 使用同一个锁对象// 代码逻辑}}}

第五部分：实际开发中的小技巧

技巧一：避免使用Object.class作为锁

有些同学可能会直接用Object.class作为同步块的锁对象。比如：

synchronized(Object.class){// 代码逻辑}

这样做非常危险，因为Object.class是所有Java类的父类，如果其他代码也用了这个锁，会导致全局锁竞争，严重影响性能。

正确做法：

• 使用当前实例this作为锁。
• 或者定义一个专门的锁对象。

技巧二：尽量避免同步方法

虽然在某些情况下使用同步方法很方便，但它的粒度太大。如果整个方法并不都需要被同步，最好还是改用同步块。

示例代码：

publicvoidmethod(){// 不需要加锁的代码synchronized(this){// 只有部分代码加锁// 需要加锁的代码}// 不需要加锁的代码}

技巧三：使用ReentrantLock代替内置锁

Java提供了一个更强大的锁机制——ReentrantLock，它可以替代内置的synchronized关键字。

优点：

• 更灵活的锁控制。
• 支持公平锁、非公平锁等高级功能。

示例代码：

importjava.util.concurrent.locks.ReentrantLock;publicclassReentrantLockExample{privatefinalReentrantLocklock=newReentrantLock();publicvoidmethod(){try{lock.lock();// 加锁// 需要被同步的代码}finally{lock.unlock();// 释放锁}}}

总结

• 同步方法：适合整个方法都需要被同步的情况。
• 同步块：更适合部分代码需要同步，或者多个方法共享同一个锁的情况。

在实际开发中，尽量根据具体需求选择合适的同步方式，并结合ReentrantLock等高级工具来提升代码的灵活性和性能。

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