同步关键字synchronized
java关键字synchronized用来标记方法或者代码块是同步的。它是Java中解决并发问题的一种最常用的方法，作用主要有：（1）确保线程互斥的访问同步代码（2）保证共享变量的修改能够及时可见。
synchronized总共有四种用法：
（1）修饰普通方法
（2）修饰静态方法
（3）修饰普通方法中的代码块
（4）修饰静态方法中的代码块
修饰普通方法
public class SynchronizedTest {
//方法1，执行3秒
public synchronized void method1() {
System.out.println("method1 start");
try {
System.out.println("method1 execute");
Thread.sleep(3000);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
System.out.println("method1 end");
}
//方法2，执行1秒
public synchronized void method2() {
System.out.println("method2 start");
try {
System.out.println("method2 execute");
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
System.out.println("method2 end");
}
public static void main(String[] args) {
final SynchronizedTest test = new SynchronizedTest();
//线程1
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
test.method1();
}
}).start();
//线程2
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
test.method2();
}
}).start();
}
}输出：
method1 start
method1 execute
method1 end
method2 start
method2 execute
method2 endsynchronized 关键字告诉Java该方法是同步的。同步，是同步在拥有该方法的对象上。对于一个实例来说，只有一个线程能够在这个方法同步块中运行。如果有多个实例存在，每一个实例对应一个线程。
在本例中，线程2需要等待线程1的method1执行完成才能开始执行method2方法。因为对于test实例来说，同一时间只有一个线程能够运行它的同步方法。
如果把本例中的synchronized 关键字去掉，输出为：
method1 start
method1 execute
method2 start
method2 execute
method2 end
method1 end因为线程1和线程2同时进入执行状态，方法2执行速度比方法1快，所以方法2先执行完成，这个过程中线程1和线程2是同时执行的。
修饰静态方法
public class SynchronizedTest {
//方法1，执行3秒
public static synchronized void method1() {
System.out.println("method1 start");
try {
System.out.println("method1 execute");
Thread.sleep(3000);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
System.out.println("method1 end");
}
//方法2，执行1秒
public static synchronized void method2() {
System.out.println("method2 start");
try {
System.out.println("method2 execute");
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
System.out.println("method2 end");
}
public static void main(String[] args) {
final SynchronizedTest test1 = new SynchronizedTest();
final SynchronizedTest test2 = new SynchronizedTest();
//线程1
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
test1.method1();
}
}).start();
//线程2
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
test2.method2();
}
}).start();
}
}输出：
method1 start
method1 execute
method1 end
method2 start
method2 execute
method2 end对静态方法的同步本质上是对类的同步（静态方法本质上是属于类的方法，而不是对象上的方法），所以即使test1和test2属于不同的对象，但是它们都属于SynchronizedTest类的实例，所以也只能挨个顺序执行线程，不能并发执行。
修饰普通方法中的代码块
有时你不需要同步整个方法，而是同步方法中的一部分。
public class SynchronizedTest {
//方法1，执行3秒
public void method1() {
System.out.println("method1 start");
try {
synchronized(this){
System.out.println("method1 execute");
Thread.sleep(3000);
}
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
System.out.println("method1 end");
}
//方法2，执行1秒
public void method2() {
System.out.println("method2 start");
try {
synchronized(this){
System.out.println("method2 execute");
Thread.sleep(1000);
}
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
System.out.println("method2 end");
}
public static void main(String[] args) {
final SynchronizedTest test = new SynchronizedTest();
//线程1
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
test.method1();
}
}).start();
//线程2
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
test.method2();
}
}).start();
}
}输出：
method1 start
method1 execute
method2 start
method1 end
method2 execute
method2 end虽然线程1和线程2都进入了对应的方法开始执行，但是线程2在进入同步块之前，需要等待线程1中同步块执行完成。
在同步构造器中用括号括起来的对象叫做监视器对象。在上例中，使用了this，即为调用该方法的实例本身。上述代码使用监视器对象同步，并使用调用方法本身的实例作为监视器对象。同一时间只有一个线程能够运行同一个监视器对象的同步块代码。
修饰静态方法中的代码块
这和“修饰普通方法中的代码块”非常类似，只需要把监视器对象改为类对象即可。以上边的程序为例，把synchronized(this)改为synchronized(SynchronizedTest.class)即可。
synchronized原理
同步块程序的反编译
我们先通过反编译下面的代码来看看Synchronized是如何实现对同步块进行同步的：
package com.paddx.test.concurrent;
public class SynchronizedDemo {
public void method() {
synchronized (this) {
System.out.println("Method 1 start");
}
}
}反编译结果：
红色框中的这两条指令（monitorenter和monitorexit）的作用是什么？先看monitorenter ：
每个对象有一个监视器锁（monitor）。当monitor被占用时就会处于锁定状态，线程执行monitorenter指令时尝试获取monitor的所有权，过程如下：
（1）如果monitor的进入数为0，则该线程进入monitor，然后将进入数设置为1，该线程即为monitor的所有者。
（2）如果线程已经占有该monitor，只是重新进入，则进入monitor的进入数加1。
（3）如果其他线程已经占用了monitor，则该线程进入阻塞状态，直到monitor的进入数为0，再重新尝试获取monitor的所有权。
再看monitorexit：
执行monitorexit的线程必须是objectref所对应的monitor的所有者。
指令执行时，monitor的进入数减1，如果减1后进入数为0，那线程退出monitor，不再是这个monitor的所有者。其他被这个monitor阻塞的线程可以尝试去获取这个monitor 的所有权。
通过上边两段描述，我们可以看出在同步代码块中synchronized的实现原理，是通过一个monitor的对象来完成，其实wait/notify等方法也依赖于monitor对象，这就是为什么只有在同步的块或者方法中才能调用wait/notify等方法，否则会抛出java.lang.IllegalMonitorStateException异常的原因。
同步方法的反编译：
从反编译的结果来看，方法的同步并没有通过指令monitorenter和monitorexit来完成（理论上其实也可以通过这两条指令来实现），不过其常量池中多了ACC_SYNCHRONIZED标示符。JVM就是根据该标示符来实现方法的同步的，具体的：
当方法调用时，调用指令将会检查方法的 ACC_SYNCHRONIZED 访问标志是否被设置，如果设置了，执行线程将先获取monitor，获取成功之后才能执行方法体，方法执行完后再释放monitor。在方法执行期间，其他任何线程都无法再获得同一个monitor对象。 其实本质上没有区别，只是方法的同步是一种隐式的方式来实现，无需通过字节码来完成。
回顾
有了对Synchronized原理的认识，再来看上面的程序就可以迎刃而解了。
（1）“修饰普通方法”一节中的例子：
虽然method1和method2是不同的方法，但是这两个方法都进行了同步，并且是通过同一个对象去调用的，所以调用之前都需要先去竞争同一个对象上的锁（monitor），也就只能互斥的获取到锁，因此，method1和method2只能顺序的执行。
（2）“修饰静态方法”一节中的例子：
虽然test1和test2属于不同对象，但是test1和test2属于同一个类的不同实例，由于method1和method2都属于静态同步方法，所以调用的时候需要获取同一个类上的monitor（每个类只对应一个class对象），所以也只能顺序的执行。
（3）“修饰普通方法中的代码块”一节的例子：
对于代码块的同步实质上需要获取synchronized关键字后面括号中对象的monitor，由于这段代码中括号的内容都是this，而method1和method2又是通过同一的对象去调用的，所以进入同步块之前需要去竞争同一个对象上的锁，因此只能顺序执行同步块。
原文来自：并发编程网-Java同步块
liuxiaopeng-Java并发编程：Synchronized及其实现原理