一、前置知识
1. 同步的概念与锁的作用
同步（synchronization）：多个线程访问共享资源时，必须按照一定顺序进行，以防止数据竞争和不一致问题。锁的作用：保证同步，让多个线程以串行化方式访问临界区（共享资源/同步代码块）。锁是实现线程同步的关键机制。
2. 锁属于对象
每个对象都有一个隐式的 监视器锁（monitor lock），这是 Java 内置的同步机制。
3. 线程竞争锁，线程是锁的使用者
当多个线程访问同一个对象的同步代码块时，只有获取该对象锁的线程才能执行，其他线程会进入等待状态。
4. Java 对象的分类
类型示例说明实例对象new MyClass()普通对象，常用于实例级别锁（synchronized(this)）类对象MyClass.class每个类在 JVM 中对应一个唯一的 Class，用于类级锁类本身（MyClass.class）和类的实例（new MyClass()）在 JVM 中都是 Object 类型的对象。
二、synchronized(…) 应该接受什么参数？为什么？
参数必须是引用类型对象（Object），原因如下：
Java 的同步机制基于对象监视器锁（monitor lock），每个对象都有一个隐式的 Monitor。锁对象不能是基本类型（如 int、boolean 等）。线程进入同步代码块前，必须先获取锁对象的 Monitor；如果锁已被其他线程持有，当前线程会阻塞，直到锁被释放。
三、this 和类名.class 作为锁对象的区别
特点synchronized(this)synchronized(MyClass.class)锁对象实例对象类对象（全局唯一）粒度对某个实例加锁对整个类级别资源加锁影响范围同一对象的线程互斥，其他对象不受影响所有对象线程都互斥（无论多少实例）多线程访问多个对象可以并发执行所有线程都受影响
四、synchronized 的 6 种写法
① synchronized(this) - 当前实例对象作为锁对象
public void instanceLock() {
synchronized (this) {
System.out.println("Synchronized on this");
}
}
② synchronized(MyClass.class) - 当前类对象作为锁对象
public static void classLock() {
synchronized (MyClass.class) {
System.out.println("Synchronized on MyClass.class");
}
}
③ synchronized(lock) - 自定义实例属性作为锁对象
private final Object lock = new Object();
public void customInstanceLock() {
synchronized (lock) {
System.out.println("Synchronized on custom instance lock");
}
}
④ synchronized(staticLock) - 自定义类属性作为锁对象
private static final Object staticLock = new Object();
public static void customStaticLock() {
synchronized (staticLock) {
System.out.println("Synchronized on custom static lock");
}
}
⑤ public synchronized void method() - 当前实例对象作为锁对象
public synchronized void synchronizedMethod() {
System.out.println("Synchronized method");
}
⑥ public static synchronized void staticMethod() - 当前类对象作为锁对象
public static synchronized void synchronizedStaticMethod() {
System.out.println("Synchronized static method");
}
五、写法总结
实例锁
写法锁对象加锁位置synchronized(this)当前实例对象代码块synchronized(lock)自定义实例变量代码块public synchronized void当前实例对象实例方法类锁
写法锁对象加锁位置synchronized(MyClass.class)当前类对象代码块synchronized(staticLock)自定义静态变量代码块public static synchronized void当前类对象静态方法
六、线程的等待与唤醒机制
Object 类中的三大方法：
wait()：使当前线程进入等待状态（并释放锁）。notify()：唤醒一个在此对象监视器上等待的线程。notifyAll()：唤醒所有在此对象监视器上等待的线程。
示例代码：
class WaitNotifyExample {
private static final Object lock = new Object();
public static void main(String[] args) {
// 消费者线程
Thread consumer = new Thread(() -> {
synchronized (lock) {
try {
System.out.println("Consumer: Waiting for production to finish.");
lock.wait(); // 等待并释放锁
System.out.println("Consumer: Production finished. Consuming...");
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
});
// 生产者线程
Thread producer = new Thread(() -> {
synchronized (lock) {
try {
System.out.println("Producer: Producing...");
Thread.sleep(2000);
System.out.println("Producer: Production finished. Notifying consumer.");
lock.notify(); // 唤醒一个等待的线程
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
});
consumer.start();
producer.start();
}
}
代码说明：
锁对象 lock：两个线程通过同一个对象进行同步。
消费者线程：
调用 lock.wait() 进入等待状态，释放锁。
生产者线程：
模拟生产过程后调用 lock.notify() 唤醒消费者线程。
七、从 Monitor 视角理解 wait() 与 notify() 的本质
Monitor 简介
在 Java 中，每个对象都关联一个 Monitor（监视器），用于实现线程同步与通信。它包含三个关键部分：
Owner：当前持有锁的线程。Entry List：等待获取锁的线程队列。Wait Set：调用 wait() 后进入等待状态的线程集合。
wait() 的本质和流程
当线程调用 wait() 方法时：
释放锁：线程放弃对对象锁的持有。加入 Wait Set：线程进入等待集合，暂停执行。等待唤醒：直到其他线程调用 notify() 或 notifyAll()。重新竞争锁：被唤醒后，进入 Entry List 等待重新获取锁。恢复执行：获取锁后，继续执行 wait() 之后的代码。
notify() 的本质和流程
当线程调用 notify() 或 notifyAll()：
唤醒线程：从 Wait Set 中唤醒一个或全部线程。进入 Entry List：被唤醒线程等待重新获取锁。恢复执行：获取锁后，继续执行。