Java同步函数代码详解

在Java中，同步函数是用来保证多线程程序的线程安全的机制之一。在本篇攻略中，我们将讲解同步函数的相关内容。

什么是同步函数

同步函数是一种Java方法，它加上了synchronized关键字，synchronized可以用来修饰代码块或方法，可以使多个线程在访问某个方法时，一次只能有一个线程进入方法体，从而保证线程安全。

同步函数的使用

在Java中，可以使用synchronized关键字将方法声明为同步方法。

public synchronized void syncMethod() {
    // Method body
}

在上面的例子中，我们将方法syncMethod()声明为同步函数，这意味着每当多个线程进入该方法时，只有一个线程可以执行方法体中的代码，其他线程需要等待它执行完毕后才能进入该方法。

同步函数的实现原理

同步函数的底层实现是通过一个内置锁（即监视器）对该方法进行加锁，当一个线程进入该方法时，该线程会通过该内置锁获得方法的控制权，其他线程会进入等待状态。

Java中的同步函数实现方式类似于下面的代码块：

public void syncMethod() {
    synchronized(this) {
        // Method Body
    }
}

在上面的代码块中，使用synchronized关键字将代码块声明为同步代码块，使用this关键字作为锁对象。

同步函数与同步代码块的区别

同步函数和同步代码块的本质区别是锁对象的范围不同。

同步代码块的锁对象可以是任何对象或类，而同步函数的锁对象是该函数所属的实例对象，也就是说，如果一个对象中有多个同步函数，这些同步函数共享该对象的内置锁。

示例1：同步函数的使用

下面是一个简单的示例，使用同步函数将一个变量自增。

public class SynchronizedExample {

    private int count = 0;

    public synchronized void increment() {
        count++;
    }

    public void run() {
        for(int i=0; i<10000; i++) {
            increment();
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        SynchronizedExample example = new SynchronizedExample();
        Thread t1 = new Thread(() -> example.run());
        Thread t2 = new Thread(() -> example.run());

        t1.start();
        t2.start();
        t1.join();
        t2.join();

        System.out.println(example.count); // 输出20000
    }
}

在上面的代码中，我们有一个变量count，该变量是在多个线程中被访问的。我们使用synchronized关键字将increment()方法声明为同步函数，确保同一时刻只有一个线程能够访问该方法。

示例2：同步函数与同步代码块的对比

下面给出一个示例来说明同步函数和同步代码块之间的区别。

public class Counter {

    private int count = 0;

    public synchronized void increment() {
        count++; // 等价于 synchronized(this) { count++; }
    }

    public void increment2() {
        synchronized(this) {
            count++;
        }
    }

    public synchronized void decrement() {
        count--; // 等价于 synchronized(this) { count--; }
    }

    public void decrement2() {
        synchronized(this) {
            count--;
        }
    }

    public int getCount() {
        return count;
    }
}

在上面的代码中，有两个函数increment()和increment2()实现了相同的逻辑，区别在于synchronized关键词的位置，increment()方法是同步函数，increment2()方法是同步代码块。

在increment()方法中，整个函数被声明为同步函数，该函数会使用内置锁进行加锁，而increment2()方法是同步代码块，锁对象是该方法所属的实例对象。