一、核心作用

二、实现原理：基于"对象锁"

三、使用方式

四、锁的优化

五、优缺点

六、总结

synchronized 是 Java 中用于解决多线程并发安全问题的核心关键字，它的主要作用是实现线程间的同步，确保多个线程在访问共享资源时的安全性。

一、核心作用

保证原子性
被 synchronized 修饰的代码块或方法，在同一时间只能被一个线程执行，确保代码块内的操作不会被其他线程中断，从而保证操作的原子性（不可分割）。
保证可见性
线程释放锁时，会将共享变量的最新值刷新到主内存；线程获取锁时，会从主内存重新读取共享变量的值，避免线程使用"过期"数据。
保证有序性
通过限制线程执行顺序，间接避免了指令重排序导致的并发问题（类似"天然的内存屏障"效果）。

二、实现原理：基于"对象锁"

synchronized 的核心是"锁"，Java 中任何对象都可以作为锁（内置锁/监视器锁），其实现依赖于 JVM 中的 对象头（Mark Word） 和 监视器（Monitor）：

对象头：存储对象的锁状态（无锁、偏向锁、轻量级锁、重量级锁），JVM 通过更新对象头的标志位来实现锁的获取和释放。
监视器（Monitor）：一种同步工具，包含等待队列（存放阻塞的线程）和持有线程等信息，确保同一时间只有一个线程能持有锁。

当线程进入 synchronized 代码时，会尝试获取锁（修改对象头的锁状态）；执行完毕后释放锁，其他线程才能竞争锁。

三、使用方式

1.修饰实例方法

锁对象是当前实例（this），多个线程访问同一个实例的该方法时会同步，访问不同实例则不会。

public synchronized void doSomething() {// 同步代码
}

2.修饰静态方法

锁对象是当前类的 Class 对象（全局唯一），所有线程访问该静态方法时都会同步，无论实例是否相同。

public static synchronized void staticMethod() {// 同步代码
}

3.修饰代码块
手动指定锁对象（可自定义对象），灵活性更高，能缩小同步范围以减少性能开销。

public void method() {// 非同步代码synchronized (lockObject) { // lockObject 可以是任意对象// 同步代码块}// 非同步代码
}

四、锁的优化

java 6 之后 JVM 对 synchronized 进行了多次优化，使其性能大幅提升：

偏向锁
适用于单线程反复获取锁的场景。当线程第一次获取锁时，标记对象头为"偏向模式"，记录线程 ID，后续该线程可直接进入同步代码，无需竞争。
轻量级锁
适用于多线程交替执行同步代码的场景。线程获取锁时，通过 CAS 操作在栈帧中创建锁记录并修改对象头，避免重量级锁的内核态操作。
重量级锁
适用于多线程同时竞争锁的场景。此时会关联监视器（Monitor），未获取锁的线程会进入阻塞状态（CPU 开销较大）。
自适应自旋
当线程获取轻量级锁失败时，不会立即阻塞，而是自旋重试（空循环），JVM 会根据历史重试成功率动态调整自旋次数。

五、优缺点

优点：
简单易用，无需手动释放锁；JVM 自动管理锁的升级和释放，安全性高；在低并发场景下性能优异。
缺点：
重量级锁会导致线程阻塞/唤醒（内核态操作），高并发下性能可能下降；锁的释放由 JVM 自动完成，无法手动干预（如设置超时）。

六、总结

synchronized 是 Java 并发编程的基础，通过"对象锁"机制保证了原子性、可见性和有序性。其底层实现经历了从重量级锁到偏向锁、轻量级锁的优化，理解 synchronized 的工作原理。

下一篇会详细介绍synchronized 的实现原理，这里简单的了解一下synchronized 的理解以及作用