技术文摘
面试官为何询问:synchronized 为何是重量级锁?
在 Java 多线程编程中,synchronized 关键字是实现线程同步的常用手段。然而,面试官常常会询问:“synchronized 为何是重量级锁?”这一问题背后蕴含着对线程同步机制的深入理解。
需要明确重量级锁的概念。重量级锁是一种相对耗费资源、性能开销较大的锁机制。当多个线程竞争同步资源时,synchronized 会导致线程的阻塞和唤醒,这涉及到操作系统层面的线程切换和调度,从而带来较大的性能损耗。
synchronized 被视为重量级锁的一个重要原因是其底层实现依赖于操作系统的互斥量(mutex)。在竞争激烈的情况下,获取锁失败的线程会被阻塞并放入等待队列,等待操作系统进行调度。这种阻塞和唤醒操作需要从用户态切换到内核态,涉及到系统调用和上下文切换,开销巨大。
另外,重量级锁在获取和释放时需要进行较多的系统资源操作。例如,维护等待队列、进行线程状态的变更等,这些操作都会增加系统的负担。
相比之下,轻量级锁或偏向锁在竞争不激烈的情况下能够提供更好的性能。轻量级锁通过自旋的方式避免了线程的阻塞和唤醒,而偏向锁则是在只有一个线程访问同步资源时的优化。
然而,尽管 synchronized 是重量级锁,但其在很多场景下仍然被广泛使用。这是因为它提供了一种简单、直观且可靠的线程同步方式,对于大多数普通的并发场景能够满足需求。
在实际开发中,了解 synchronized 是重量级锁的特点有助于开发者在设计并发程序时做出更合理的选择。比如,在高并发、对性能要求苛刻的场景中,可以考虑使用其他更高效的并发工具,如 ReentrantLock 结合 Condition 等。
理解“synchronized 为何是重量级锁”这个问题,能够帮助我们更深入地掌握线程同步的原理,从而编写出性能更优、更可靠的多线程程序。
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