Java中的同步与异步详细介绍

1. 同步

同步指的是在代码中有一个任务或操作正在进行时，它阻塞了其他任务或操作的执行，直到该任务或操作完成。在Java中，使用synchronized关键字实现同步。

1.1 synchronized关键字

synchronized关键字可以用于方法或代码块中，保证在同一时间只有一个线程可以访问这些代码。例：

public synchronized void method() {
    // 同步执行的代码块
}

或

public void method() {
    synchronized(this) {
        // 同步执行的代码块
    }
}

1.2 使用场景

同步适用于多个线程访问共享资源的情况，比如多个线程同时访问一个数据结构时需要确保数据的一致性，多个线程同时执行某个操作需要协调线程之间的执行顺序等。

1.3 示例

例如，对于多线程访问同一账户修改金额的操作，需要使用同步以防止多线程同时访问修改账户而导致数据的不一致：

public class Account {
    private int balance;

    public synchronized void withdraw(int amount) {
        if (balance >= amount) {
            balance -= amount;
        }
    }

    public synchronized void deposit(int amount) {
        balance += amount;
    }
}

2. 异步

异步指的是在代码中有一个任务或操作正在进行时，它不会阻塞其他任务或操作的执行，在任务或操作完成之后通知其他任务或操作。在Java中，使用多线程实现异步。

2.1 多线程

在Java中，使用多线程实现异步。通常使用Java自带的线程池或者使用第三方库如Guava提供的异步执行服务来管理异步任务。

2.2 使用场景

异步适用于执行的任务或操作比较耗时，不适合阻塞线程等待其执行完成的情况，比如网络请求操作、文件读写操作等。

2.3 示例

例如，对于一个任务需要执行耗时的IO操作，可以使用多线程实现异步：

public class AsyncExample {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();
        Future<String> futureResult = executor.submit(() -> {
            // 执行耗时的IO操作
            return "结果";
        });

        // 继续执行其他的任务

        try {
            String result = futureResult.get();
            // 使用结果
        } catch (InterruptedException | ExecutionException e) {
            // 处理异常
        }
        executor.shutdown();
    }
}