Java关键字synchronized原理与锁的状态详解-Java开发

在Java当中synchronized关键字通常是用来标记一个方法或者代码块。本文将通过示例为大家详细介绍一下Synchronized的各种使用方法，需要的可以参考一下

一、Java中锁的概念

自旋锁：是指当一个线程获取锁的时候，如果锁已经被其它线程获取，那么该线程将循环等待，然后不断的判断锁是否能被成功获取，直到获取到锁才会退出循环。
乐观锁：假定没有冲突，在修改数据时如果发现数据和之前获取的不一致，则读最新数据，重试修改。
悲观锁：假定会发生并发冲突，同步所有对数据的相关操作，从读数据就开始上锁。
独享锁(写)：给资源加上写锁，线程可以修改资源，其它线程不能再加锁(单写)。
共享锁(读)：给资源加上读锁后只能读不能修改，其它线程也只能加读锁，不能加写锁(多度)。看成Semaphore(信号量)理解即可。
可重入锁&不可重入锁：线程拿到一把锁之后，可以自由进入同一把锁所同步的其它代码。
公平锁&非公平锁：争抢锁的顺序，如果是按先来后到，则为公平。即能保证抢锁的顺序和抢到锁的顺序一致则为公平锁。

二、同步关键字synchronized特性

特性：可重入、独享、悲观锁。

锁相关的优化：

锁消除：开启锁消除的参数有 -XX:+DoEscapeAnalysis、 -XX:+EliminateLocks。
锁粗化：JDK做了锁粗化的优化，但我们自己可从代码层面优化。

1、锁消除示例

/**
 * 锁消除示例，JIT即时编译，进行了锁消除
 * @author 刘亚楼
 * @date 2020/1/16
 */
public class LockEliminationExample {
	/**
	 * StringBuilder线程不安全，StringBuffer用了synchronized关键字，是线程安全的
	 * 针对下面这种单线程加锁、解锁操作，JIT会进行优化，进行锁消除
	 */
	public static void eliminateLock() {
		StringBuffer stringBuffer = new StringBuffer();
		stringBuffer.append("a");
		stringBuffer.append("b");
		stringBuffer.append("c");
		stringBuffer.append("a");
		stringBuffer.append("b");
		stringBuffer.append("c");
		stringBuffer.append("a");
		stringBuffer.append("b");
		stringBuffer.append("c");
	}
}

2、锁粗化示例

/**
 * 锁粗化示例
 * @author 刘亚楼
 * @date 2020/1/16
 */
public class LockCoarseningExample {
	/**
	 * 针对下面这种无意义的加锁操作，JIT会进行优化，对变量i的所有操作放到一个同步代码块里
	 */
	public static void lockCoarsening() {
		int i = 0;
		synchronized (LockCoarseningExample.class) {
			i++;
		}
		synchronized (LockCoarseningExample.class) {
			i--;
		}
		synchronized (LockCoarseningExample.class) {
			i++;
		}
		synchronized (LockCoarseningExample.class) {
			i++;
			i--;
			i++;
		}
	}
}

备注：锁消除和锁粗化的区别在于锁消除是针对单个线程重复加解锁做的优化，最终没有锁的存在。而锁粗化不只是针对单线程，且最终还是有锁的存在。