synchronized關鍵字與volatile關鍵字可以說是Java多執行緒的基礎，無論是各種同步鎖，還是我們所遇到的執行緒安全問題，都與這兩個關鍵字有聯絡。

Synchronized

Synchronized關鍵字我們經常用來執行執行緒間的互斥操作，使用示例如下：

    int x;
    public synchronized void setX(int x) {
        this.x = x;
    }

示例十分地簡單，如果兩個執行緒訪問這個函式，他們是互斥的訪問的，Synchronized關鍵字在這裡對函式進行了類似原子操作的包裝，在JMM（Java memory model）裡面，Synchronized操作是這樣的，當執行緒允許到使用Synchronized關鍵字修飾的程式碼時，它會先獲取到Synchronized函式所對應的Monitor物件，如果兩個執行緒獲取到的需要獲取同一個Monitor物件時，他們之間就會互斥。示例如下：

    int x;
    int y;
    public synchronized void setX(int x) {
        this.x = x;
    }

    public synchronized void setY(int y) {
        this.y = y;
    }

在這個示例中，如果執行緒A在執行setX函式，而執行緒B在執行setY函式，他們之間也是互斥地進行的，因為他們所需要獲取到的Monitor是同一個。

那有沒有辦法讓兩條執行緒不互斥地進行呢？因為兩個函式當中資源並沒有搶佔的情況，所以，我們可以這樣解決:

    int
 
 x;
    int y;

    private final Object object1 = new Object();
    private final Object object2 = new Object();

    public void setX(int x) {
        synchronized (object1) {
            this.x = x;
        }
    }

    public synchronized void setY(int y) {
        synchronized (object2) {
            this
 
.y = y;
        }
    }

這樣A執行緒訪問setX與B執行緒訪問setY是不會互斥的，因為他們所需要獲得的Monitor不是同一個。

Synchronize關鍵字與工作記憶體和共享記憶體

從執行緒角度來說，記憶體可分為兩種，一種是執行緒內的工作記憶體，另一種是執行緒間的共享記憶體，當使用Synchronized的時候，它主要做了三件事

1. 在執行之前，到共享記憶體讀取到所需變數
2. 讀取變數之後，其他執行緒無法再對此變數進行操作（其他執行緒將採取自旋或阻塞的方式等待）
3. 函式結束之後，將該變數的值重新整理並解除鎖定

鎖的四種狀態

在Synchronizationd中的鎖是隱式鎖，在Java對它進行優化之後，它是會進行自動升級的，升級的階段有四個，分別如下：

• 無鎖
• 偏向鎖
• 輕量級鎖
• 重量級鎖

其中偏向鎖是Synchronizationd關鍵字所做的優化，它將獲取鎖的代價降到了最低，但是隻適合單執行緒使用，當發生競爭時，偏向鎖會升級成輕量級鎖，這時如果鎖已經被持有，則執行緒就會採取自旋的方式等待（自旋其實就是迴圈），如果競爭再升級，就會升級成重量級鎖，這時如果再要獲取鎖，就會採取阻塞的方式等待。

volatile

volatile關鍵字所做的事情其實就是在改變volatile所修飾的變數時，它是會強制重新整理到共享記憶體的，我們可以這樣理解，volatile的每一步操作都和包裹在synchronized程式碼塊中一樣，但是！特別需要注意的是，這裡的每一步並不是指的一行程式碼，而是指的每一步原子操作。