synchronized 为什么能保证线程安全？

面试频率：★★★★★
工作频率：★★★★★

⚡30 秒速记（复习只看这里）

🟢 一句话

synchronized 是 Java 提供的同步锁机制，通过保证同一时间只有一个线程执行临界区代码，从而保证线程安全。

🟡 synchronized 三大作用

1. 原子性 ✅

多个操作：

只能一个线程执行

例如：

count++;

不会被其他线程打断。

2. 可见性 ✅

线程释放锁：

修改的数据刷新到主内存

其他线程获取锁：

读取最新数据

3. 有序性 ✅

禁止锁内代码发生不合理重排序。

🟠 synchronized 锁什么？

实例方法

public synchronized void test(){

}

锁：

当前对象 this

静态方法

public static synchronized void test(){

}

锁：

Class对象

例如：

UserService.class

代码块

synchronized(obj){

}

锁：

obj对象

🔴 一句话

synchronized 锁的是对象，不是方法。

📚 完整知识

一、为什么需要 synchronized？

看代码：

public class Counter {

    private int count = 0;


    public void add(){

        count++;

    }

}

两个线程：

线程A:

count++


线程B:

count++

看起来：

count = 2

但是实际：

读取 count

↓

增加1

↓

写回

不是一个操作。

可能：

线程A:

读取 count=0


线程B:

读取 count=0


线程A:

写入1


线程B:

写入1

最终：

count=1

发生：

数据丢失。

二、synchronized 如何解决？

加锁：

public synchronized void add(){

    count++;

}

执行：

线程A

↓

获取锁

↓

执行代码

↓

释放锁


线程B

↓

等待

↓

获取锁

↓

执行代码

最终：

count=2

三、什么是临界区？

临界区：

多线程同时访问可能产生问题的代码区域。

例如：

count++;

就是临界区。

synchronized：

作用：

保护临界区

保证：

同一时间只有一个线程进入。

四、synchronized 锁对象详解

1. 实例方法

代码：

public synchronized void save(){

}

等价于：

public void save(){

    synchronized(this){

    }

}

锁：

当前对象

例如：

UserService service = new UserService();

锁：

service对象

2. 静态方法

代码：

public static synchronized void save(){

}

锁：

UserService.class

因为：

静态方法属于类。

3. synchronized代码块

代码：

synchronized(lock){

}

锁：

lock对象

五、为什么不同对象不会互相阻塞？

例如：

对象A：

锁A

对象B：

锁B

两个线程：

线程1 → 对象A

线程2 → 对象B

可以同时执行。

因为：

锁不同。

六、synchronized 底层原理

Java对象：

都有：

对象头

其中包含：

Mark Word

里面记录：

锁状态

线程信息

加锁过程：

线程竞争

↓

修改对象头

↓

记录锁状态

↓

获得锁

七、synchronized 锁升级

JDK1.6 后：

synchronized 性能优化。

锁状态：

无锁

↓

偏向锁

↓

轻量级锁

↓

重量级锁

八、无锁

没有线程竞争。

例如：

synchronized(obj){

}

第一次进入。

直接执行。

九、偏向锁

场景：

只有一个线程访问。

例如：

线程A

↓

多次进入同一个锁

JVM：

记录：

哪个线程拥有锁

避免重复竞争。

十、轻量级锁

场景：

竞争不激烈。

多个线程尝试获取。

使用：

CAS

尝试获取锁。

十一、重量级锁

竞争严重。

线程无法获取锁。

进入：

阻塞等待

需要操作系统帮助调度。

十二、synchronized 和 volatile 区别

	synchronized	volatile
可见性	✅	✅
原子性	✅	❌
有序性	✅	✅
锁	✅	❌
性能	相对低	高
适合场景	复杂同步	状态通知

十三、为什么 volatile 不能替代 synchronized？

例如：

volatile int count;

count++;

volatile：

只能保证：

别人能看到最新值

但是：

count++：

包含：

读取

↓

计算

↓

写入

多个步骤。

仍然可能被打断。

synchronized：

保证：

整个过程不可被其他线程插入

十四、ConcurrentHashMap 为什么还需要 synchronized？

你之前学过：

ConcurrentHashMap：

CAS

+

synchronized

为什么不用 volatile？

因为：

volatile 只能保证：

变量可见

例如：

table[index]

引用变化。

但是修改链表：

Node.next修改

节点插入

红黑树调整

涉及多个操作。

需要：

synchronized

保证整体安全。

💼 工作场景

场景：订单数量统计

错误：

private int count;


public void add(){

    count++;

}

多个请求：

线程A

线程B

线程C

同时修改。

可能：

数据错误

正确：

public synchronized void add(){

    count++;

}

🎤 面试回答（30秒）

synchronized 是 Java 提供的同步机制，通过对象锁保证同一时间只有一个线程执行临界区代码，从而保证线程安全。它可以保证原子性、可见性和有序性。synchronized 锁的是对象，例如实例方法锁当前对象，静态方法锁 Class 对象，代码块锁指定对象。JDK1.6 后对 synchronized 做了优化，引入偏向锁、轻量级锁和重量级锁，提高性能。

🎯 面试追问

Q1：synchronized 锁的是方法吗？

答：

不是。

锁的是对象。

Q2：两个 synchronized 方法一定互斥吗？

答：

不一定。

如果锁的对象不同，不会互相阻塞。

Q3：volatile 能替代 synchronized 吗？

答：

不能。

volatile 不保证原子性。

Q4：ConcurrentHashMap 为什么不用一把 synchronized？

答：

锁粒度太大，影响并发性能。

Q5：synchronized 和 CAS 区别？

答：

CAS 是乐观锁，通过比较交换尝试修改。

synchronized 是悲观锁，没有获取锁的线程等待。

⚠️ 工作踩坑

1. synchronized 加在错误对象上

例如：

synchronized(new Object()){

}

每次都是新对象。

等于没有锁。

2. 认为 synchronized 方法锁整个类

错误：

实例方法锁对象。

静态方法锁 Class。

3. 认为 volatile 和 synchronized 一样

错误：