并发编程：Java中锁（synchronized）的常见陷阱

原创阳光穿透心脏的1/2处 2024-11-12 08:09 3阅读 0赞

在Java中，`synchronized` 关键字是一种内置的同步机制，用于控制多个线程对共享资源的访问，以防止数据不一致和竞态条件。然而，在使用`synchronized`时，开发者可能会遇到一些常见的陷阱，以下是一些需要特别注意的点：

1. **死锁（Deadlock）**：
当两个或多个线程在等待对方释放锁时，它们会陷入死锁状态。例如，两个线程分别持有不同的锁，并且都在等待对方释放锁，这会导致程序永远阻塞。

2. **活锁（Livelock）**：
活锁是指两个或多个线程在尝试获取锁时，不断地重新尝试，但始终无法成功获取。这通常发生在线程检测到锁被占用后，立即释放并重新尝试获取，而不是等待一段时间。

3. **性能问题**：
过度使用`synchronized`可能会导致性能问题，因为锁竞争会增加上下文切换和等待时间。如果一个线程持有锁的时间很长，其他线程将被迫等待，这会降低程序的整体性能。

4. **锁粗化（Lock Coarsening）**：
当多个连续的同步块操作同一个对象时，JVM可能会将它们合并为一个更大的同步块，以减少锁的开销。但这可能会导致不必要的锁定，从而影响性能。

5. **锁细化（Lock Splitting）**：
与锁粗化相反，锁细化是将一个大的同步块分解为多个小的同步块。这可以减少锁的持有时间，提高性能，但需要手动实现，并且可能会增加代码复杂性。

6. **不可重入锁（Reentrancy）**：
`synchronized`锁是可重入的，这意味着一个线程可以多次获取同一个锁。但如果不正确地管理锁的获取和释放，可能会导致死锁。

7. **锁的可见性问题**：
`synchronized`确保了锁的可见性，即一个线程对共享变量的修改对其他线程是可见的。但如果不正确地使用`synchronized`，可能会导致可见性问题。

8. **锁的粒度**：
锁的粒度应该尽可能细，以减少锁竞争。如果锁的粒度过大，可能会导致不必要的等待和性能下降。

9. **锁的顺序**：
当多个锁需要同时被获取时，应该总是以相同的顺序获取它们，以避免死锁。

10. **异常处理**：
在`synchronized`块中，如果发生异常，锁可能不会被正确释放，这可能会导致其他线程永远等待这个锁。因此，应该在`synchronized`块中妥善处理异常。

为了避免这些陷阱，开发者应该仔细设计同步策略，合理使用锁，并考虑使用其他并发控制机制，如`ReentrantLock`、`ReadWriteLock`等，这些提供了更灵活的锁控制选项。同时，使用现代的并发工具和框架，如`java.util.concurrent`包中的类，可以帮助开发者更安全、更高效地处理并发问题。

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