Что делает ключевое слово synchronized в Java?

Для чего в Java используется ключевое слово synchronized?

• механизм синхронизации потоков в Java
• обеспечивает взаимное исключение (mutex) при обращении к коду или ресурсу
• захватывает объект-монитор одним потоком
• не допускает гонки данных и состояния гонки
• обеспечивает атомарность и порядок выполнения операций
• может снижать производительность из-за блокировок
• обычно применяется для защиты общих ресурсов в многопоточных программах

Подробный ответ

Основной ответ

В Java ключевое слово synchronized служит для реализации взаимного исключения (mutex) при работе с разделяемыми ресурсами в многопоточной среде. Благодаря ему в каждый момент времени лишь один поток получает возможность выполнить критическую секцию кода, отмеченную этим ключевым словом. Это предотвращает состояния гонки и помогает сохранять корректность данных.

Ключевые моменты

• Монитор блокировки: перед выполнением synchronized-блока или synchronized-метода поток захватывает монитор (lock), связанный с объектом либо классом. Остальные потоки не смогут войти в этот участок, пока монитор не будет освобождён.
• Видимость изменений: synchronized обеспечивает memory visibility — после выхода потока из синхронизированного блока изменения переменных становятся видимыми для других потоков. Это достигается синхронизацией кэшей CPU в соответствии с моделью памяти Java (JMM).
• Два варианта использования: синхронизации можно подвергнуть метод — на уровне объекта или класса для static методов — либо отдельный блок внутри метода. Такой подход позволяет точнее определить границы критической секции.

Практический контекст

В прикладных проектах synchronized нередко используют, чтобы защищать коллекции, изменяющие состояние объекта, а также при создании thread-safe singleton. При этом в Java 8+ во многих случаях выбирают более современные средства из пакета java.util.concurrent, например ReentrantLock. Они дают расширенный контроль над блокировками и могут обеспечивать более высокую производительность при сильной конкуренции потоков.