Что такое synchronized и как он работает

Что проверяют

Понимаете ли вы, что оно даёт не только взаимное исключение, но и видимость изменений.

Как отвечать

synchronized захватывает монитор объекта: одновременно в блок входит только один поток. Две формы:

synchronized void method() { }              // монитор это this
static synchronized void m() { }            // монитор это объект класса
synchronized (lock) { }                     // явный монитор

Два эффекта, и второй забывают чаще:

• взаимное исключение: составная операция выполняется целиком;
• видимость: выход из блока и последующий вход образуют отношение «происходит раньше». Значит изменения, сделанные под блокировкой, гарантированно видны следующему потоку. Без этого другой поток мог бы бесконечно читать своё закэшированное значение.

Монитор реентрантный: поток, уже владеющий им, может войти повторно, счётчик увеличится.

Практические правила:

• блокируйте приватный финальный объект, а не this. Публичный this может захватить посторонний код, и вы получите взаимоблокировку, о причине которой не догадаетесь. По той же причине нельзя блокироваться на строковом литерале (он общий из пула) и на объектах из кэша обёрток;
• держите секцию короткой и не вызывайте под блокировкой чужой код: он может занять монитор надолго или взять другой в обратном порядке;
• не блокируйтесь на сетевом вызове.

Альтернативы, которые стоит назвать: ReentrantLock даёт попытку захвата без ожидания (tryLock), прерываемое ожидание, честность и несколько условий; атомарные классы решают задачу счётчика без блокировок вовсе; конкурентные коллекции снимают вопрос синхронизации доступа к структуре.

Про производительность: современная виртуальная машина оптимизирует ненагруженные блокировки, поэтому synchronized дешевле, чем принято думать, и разница с ReentrantLock при низкой конкуренции невелика.

Где спотыкаются

Называют только взаимное исключение, забывая про видимость.

Синхронизируют методы по отдельности и всё равно получают гонку на составной операции.

Блокируются на this или на строке.

Считают, что synchronized нужен и для чтения неизменяемого поля.