synchronized的作用？

官网文档翻译：同步方法支持一种简单的策略来防止线程干扰和内存一致性错误︰如果一个对象对多个线程可见，则对该对象变量的所有读取或写入都是通过同步方法完成的。

通俗点说就是：能够保证同一时刻只有一个线程执行被synchronized保护的代码块，以达到保证并发安全的效果

synchronized的两个用法

对象锁

包括方法锁（默认锁的对象为this当前实例对象）和同步代码块锁（需要自己指定锁的对象）

类锁

指synchronized修饰静态方法，或指定锁为class对象（synchronized(*.class)）

类锁的概念：一个类可以有多个实例，但是只能有一个Class对象，所谓类锁锁的就是这个类的Class对象，因此类锁在同一时刻只能被一个对象拥有。多个线程之间用不同的实例获取类锁的仍然存在互斥关系。

多线程访问同步方法的七种情况

1、两个线程同时访问一个对象的同步方法（同步执行）

2、两个线程访问的是两个对象的同步方法（互不影响）

3、两个线程访问的是synchronized的静态方法（同步执行）

4、同时访问同步方法和非同步方法（非同步方法不受影响）

5、访问同一个对象的不同的普通同步方法（会同步执行，因为获取的是同一个对象的锁，同一时间只能属于一个线程）

6、同时访问静态synchronized和非静态synchronized方法（互不影响，因为他们获取的锁不一样，一个时对象锁，一个时Class对象锁）

7、方法抛出异常后，会释放锁

核心思想：
1.一把锁只能同时被一个线程获取，没有拿到锁的线程必须等待（对应第1、5种情况）;
2.每个实例都对应有自己的一把锁，不同实例之间互不影响;例外:锁对象是*.class以及synchronized修饰的是static方法的时候，所有对象共用同一把类锁（对应第2、3、4、6种情况）;
3.无论是方法正常执行完毕或者方法抛出异常，都会释放锁（对应第7种情况）

可能还有其他的情况，但是都离不开这几个核心思想。

synchronized的性质

可重入

1、什么是可重入？

可重入是指同一个线程当外层函数获取到锁时，内层函数可以直接再次获取该锁。

2、可重入性能带来什么好处？
避免死锁，提升封装性（不用频繁的加锁，解锁）

3、可重入性的粒度是线程而非方法
不管内层函数是递归调用还是调用其他同步方法（当前实例对象），都可以直接获取到锁

可重入性的原理：
通过加锁次数计数器来进行实现的

• JVM负责跟踪对象被加锁的次数
• 线程第一次给对象加锁是，计数器会变为1，后面当同一个线程为此对象加锁时，计数器也会随着累加
• 当任务离开时，计数器会减1，直到所有任务执行完毕，计数器变为0，锁被完全释放

不可中断（原子性）

一旦锁被别人获得了，如果我还想获得，我只能选择等待或者阻塞，直到别的线程释放这个锁，如果别人永远不释放这个锁，那么我只能一直等待下去

synchronized释放锁的时机只有两种：
1）正常执行完毕
2）抛出异常，JVM帮我们自动释放锁

可以保证可见性

1、什么是可见性？
java内存模型将内存分为主内存和工作内存，每个线程都有自己的工作内存，因为线程的工作内存中执行的速度通常而言要比主存要开，这样可以提高执行速度。

每个线程之间是不能直接进行交互的，线程之间只能通过主存来进行通信，那么在高并发情况下，线程可能不能对变量进行及时的同步，导致其他线程拿到了一个过期的值并在此基础上修改，那么肯定会导致数据不一致的问题，这就是可见性问题。

而synchronized代码块的执行过程中，总是从主存中读取数据，并且修改后会立即同步会主存，因此保证了线程之间的可见性，而且它的读写操作是原子性的（不可被中断性质），因此它可以避免出现线程安全问题。

根据happens-before原则，不仅synchronized中的代码具有可见性，synchronized代码块之前的代码样具有可见性~

synchronized的缺陷

没有人是完美的，synchronized也有自己的缺陷：

• 效率低

体现在锁的释放情况少，试图获取锁时不能设置超时，也不能中断一个试图获取锁的线程。synchronized释放锁的情况只有两种（正常执行完毕、抛出异常）其他情况都不会释放锁，假设持有锁的线程正在执行比较耗时的IO操作，那么其他线程就只能一直等待。

相比之下Lock类，更加灵活，可以拥有中断的能力：

1）中断别人。如果我觉得等的时间太长了，我有权中断现在已经获取到锁的线程的执行

2）中断自己。如果我觉得等得时间已经超过了我的预期不想等了，那么我可以中断自己.

• 不够灵活

加锁和释放锁的情况单一，每个锁仅有单一的条件（某个对象），在某些情况下，即使多个线程同时操作也是没有问题的，比如读操作。那么在这种情况下使用读写锁更加灵活。

• 无法知道是否成功获取到了锁

synchronized的这些缺点会在Lock锁中找到解决的方案。因为如果存在一些特殊的需求，可以使用Lock锁来完成。