Java面试题:解释synchronized关键字在Java内存模型中的语义

简介: Java面试题:解释synchronized关键字在Java内存模型中的语义

在Java内存模型(Java Memory Model, JMM)中,synchronized关键字是一个内置的同步机制,它确保了对共享资源的访问是线程安全的。synchronized关键字在多线程环境中具有以下几个关键的语义:

  1. 原子性synchronized块或方法可以确保在同一时间只有一个线程可以执行该代码块,从而保证了原子性。
  2. 可见性:当线程A解锁(退出synchronized块)后,线程B能够感知到线程A对共享变量的修改。这是因为synchronized解锁操作会清空工作内存中的共享数据副本,并刷新到主内存中。线程B在进入synchronized块时,

       会从主内存中读取最新的值。

3.有序性synchronized关键字确保了在同一个线程中,synchronized块的执行是有序的,即在进入下一个synchronized块之前,当前synchronized块中的所有操作必须完成。

4.锁的获取与释放:线程在获取synchronized锁之前,必须等待其他线程释放该锁。锁的释放通常发生在synchronized块执行完毕或者抛出异常时。

使用方式

synchronized可以用在方法上,也可以用在代码块上。

  • 同步方法:当synchronized用在方法上时,它锁定的是当前对象实例(this)。
public synchronized void myMethod() {
    // 方法体
}
  • 同步代码块:当synchronized用在代码块上时,可以指定锁定的对象。
public void myMethod() {
    synchronized (this) {
        // 代码块
    }
}

内存模型的语义

在JMM中,synchronized的语义可以通过以下几个方面来进一步理解:

  • 监视器(Monitor)synchronized基于监视器锁实现,每个对象都有一个监视器锁。线程进入synchronized块时尝试获取监视器锁,如果锁被其他线程持有,则等待。
  • 进入和退出:线程在进入synchronized块时执行monitor.enter()操作,在退出synchronized块时执行monitor.exit()操作。
  • 主内存与工作内存:线程对共享变量的所有操作都必须在工作内存中进行,而工作内存中的变量需要与主内存中的变量保持一致。synchronized确保了这一点,当线程解锁时,会将工作内存中的变量刷新到主内存中。
  • happens-before关系synchronized的解锁操作对后续的加锁操作具有happens-before关系,这意味着加锁线程能够看到解锁线程对共享变量所做的修改。
  • 锁重入synchronized允许一个线程多次获取同一个锁,这称为锁的重入。

注意事项

  • synchronized关键字可以导致线程阻塞,如果使用不当,可能会导致死锁。
  • 在某些情况下,synchronized的性能可能不如java.util.concurrent包中的一些并发工具,如ReentrantLock
  • synchronized关键字与volatile关键字配合使用可以实现更复杂的同步机制。

synchronized在Java内存模型中提供了一种简单而强大的同步机制,它通过确保原子性、可见性和有序性,为多线程环境下的共享资源访问提供了基本的线程安全保障。


目录
打赏
0
1
1
0
22
分享
相关文章
|
2月前
|
【高薪程序员必看】万字长文拆解Java并发编程!(5):深入理解JMM:Java内存模型的三大特性与volatile底层原理
JMM,Java Memory Model,Java内存模型,定义了主内存,工作内存,确保Java在不同平台上的正确运行主内存Main Memory:所有线程共享的内存区域,所有的变量都存储在主存中工作内存Working Memory:每个线程拥有自己的工作内存,用于保存变量的副本.线程执行过程中先将主内存中的变量读到工作内存中,对变量进行操作之后再将变量写入主内存,jvm概念说明主内存所有线程共享的内存区域,存储原始变量(堆内存中的对象实例和静态变量)工作内存。
91 0
JVM简介—1.Java内存区域
本文详细介绍了Java虚拟机运行时数据区的各个方面,包括其定义、类型(如程序计数器、Java虚拟机栈、本地方法栈、Java堆、方法区和直接内存)及其作用。文中还探讨了各版本内存区域的变化、直接内存的使用、从线程角度分析Java内存区域、堆与栈的区别、对象创建步骤、对象内存布局及访问定位,并通过实例说明了常见内存溢出问题的原因和表现形式。这些内容帮助开发者深入理解Java内存管理机制,优化应用程序性能并解决潜在的内存问题。
241 29
JVM简介—1.Java内存区域
【YashanDB知识库】kettle同步大表提示java内存溢出
在数据导入导出场景中,使用Kettle进行大表数据同步时出现“ERROR:could not create the java virtual machine!”问题,原因为Java内存溢出。解决方法包括:1) 编辑Spoon.bat增大JVM堆内存至2GB;2) 优化Kettle转换流程,如调整批量大小、精简步骤;3) 合理设置并行线程数(PARALLELISM参数)。此问题影响所有版本,需根据实际需求调整相关参数以避免内存不足。
|
3月前
|
深入理解 Java 中的 instanceof 关键字
本文深入解析了 Java 中的 `instanceof` 关键字,探讨其在类型判断中的作用。作为二元操作符,`instanceof` 可用于检查对象是否为某类实例或实现特定接口,避免类型转换异常 (`ClassCastException`)。文章通过多态性下的类型判断、安全类型转换、接口实现检测及集合元素类型判定等实际应用场景,展示了 `instanceof` 的强大功能。掌握该关键字可提高代码健壮性,确保运行时类型安全。
143 0
课时8:Java程序基本概念(标识符与关键字)
课时8介绍Java程序中的标识符与关键字。标识符由字母、数字、下划线和美元符号组成,不能以数字开头且不能使用Java保留字。建议使用有意义的命名,如student_name、age。关键字是特殊标记,如蓝色字体所示。未使用的关键字有goto、const;特殊单词null、true、false不算关键字。JDK1.4后新增assert,JDK1.5后新增enum。
|
5月前
|
java设置栈内存大小
在Java应用中合理设置栈内存大小是确保程序稳定性和性能的重要措施。通过JVM参数 `-Xss`,可以灵活调整栈内存大小,以适应不同的应用场景。本文介绍了设置栈内存大小的方法、应用场景和注意事项,希望能帮助开发者更好地管理Java应用的内存资源。
249 4
Java高频面试题目
面试时面试官最常问的问题总结归纳!
236 0
JAVA高频面试题目集锦(6)
JAVA高频面试题目集锦(6)
204 0
JAVA高频面试题目集锦(6)
JAVA高频面试题目集锦(5)
JAVA高频面试题目集锦(5)
224 0
JAVA高频面试题目集锦(5)
JAVA高频面试题目集锦(4)
JAVA高频面试题目集锦(4)
142 0
JAVA高频面试题目集锦(4)

热门文章

最新文章

AI助理

你好,我是AI助理

可以解答问题、推荐解决方案等