同步代码块和同步方法在Java中用于解决多线程环境下的线程安全问题，它们都可以控制对于共享资源的并发访问，确保在同一时刻只有一个线程能访问这些资源。不过，主要区别在于同步代码块提供了更细粒度的锁定控制、灵活性较高，而同步方法则因其简洁性而被广泛应用。同步方法锁定的是整个方法，而同步代码块则可以锁定代码的某个特定区域。
灵活性和精细化控制是同步代码块的主要特点。同步代码块允许开发者只在需要的时候对关键的代码部分进行锁定，可以显著减少等待时间，提高程序的执行效率。而同步方法则不区分方法内的代码，一旦一个线程进入同步方法，其他所有线程都必须等待此方法执行完毕才能执行，这可能会引入不必要的等待，特别是当方法中的大部分代码其实都不涉及到共享资源时。
一、同步方法的特点和应用场景
同步方法是通过在方法声明上添加synchronized关键字实现的。当一个线程访问某对象的同步方法时，它会自动获得那个对象的锁，直到方法执行完成后释放锁。如果此时另一个线程尝试访问该对象的任何一个同步方法，它将被阻塞，直到第一个线程释放锁。
- 简便易用：同步方法由于其简单性，非常适用于那些方法整体都需要同步的场景。
- 自动锁管理：开发者不需要手动加锁或释放锁，Java虚拟机会自动处理。
一个典型的应用场景是，当你有一个对象包含了不应该被多个线程同时访问的方法时，如操作共享资源（例如，更新一个共享计数器）的方法。
二、同步代码块的特点和应用场景
同步代码块则更为灵活，它允许锁定任何对象，并且可以限定锁定的范围是方法内的一小部分代码，语法如下：synchronized(锁对象) { // 需要同步的代码 }。
- 精细化控制：允许对代码中的特定部分进行精确的同步控制，而不是整个方法。
- 灵活的锁对象选择：可以选择任何对象作为锁对象，不仅限于该方法所属的对象本身。
在设计多线程程序时，如果一个方法中只有少数几行代码需要同步，那么使用同步代码块比同步方法更有效，因为它减少了线程等待的时间，提高了程序的执行效率。
例如，若一个方法中大部分时间用于计算，只有很小一部分涉及到修改共享资源，那么只需对这一小部分代码使用同步代码块进行同步即可。这样其他线程就不必在计算过程中等待，只在访问共享资源时才需要等待。
三、性能考量
在性能方面，由于同步代码块提供了更高级别的粒度控制，通常它比同步方法更高效。但需要注意的是，过度使用同步代码坐标，特别是锁定不当的对象，可能导致死锁或其他线程问题。
- 减少锁的范围：减少了线程等待的时间，提高了并发性能。
- 选择适当的锁对象：选择不当可能导致竞争激烈的锁，导致性能下降。
四、最佳实践
为了最大化并发性能和确保线程安全，开发者应当根据具体情况选择使用同步代码块还是同步方法。一般而言，如果一个方法完全由需要同步的代码组成，使用同步方法更为简便。如果只有方法的一部分需要同步，或者需要对非this对象加锁，使用同步代码块将是更好的选择。
- 对于全方法同步需求，优先考虑同步方法。
- 对于部分代码同步或特殊锁对象需求，考虑同步代码块。
通过适当的选择，开发者可以在确保线程安全的同时，优化程序的执行性能和效率。
相关问答FAQs：
1. 同步代码块和同步方法的概念和用法有何区别？
同步代码块和同步方法都是为了解决多线程并发访问共享资源时可能导致的线程安全问题，但在具体的概念和用法上有一些区别。
同步代码块是使用synchronized关键字来修饰一段代码块，在多线程执行时，同一时间只能有一个线程进入该代码块，并对共享资源进行操作。同步代码块的使用格式为：synchronized(obj) { code block }，其中obj表示需要进行同步的对象。
而同步方法是使用synchronized关键字来修饰一个方法，在多线程执行时，同一时间只能有一个线程执行该方法，并对共享资源进行操作。同步方法的使用格式为：public synchronized void method() { code }。
2. 同步代码块和同步方法在性能方面有何差异？
在性能方面，同步代码块和同步方法都会导致线程的阻塞和唤醒，从而降低了程序的执行效率。然而，同步代码块相较于同步方法可能更加灵活，因为同步代码块可以指定锁对象，从而精确地控制线程的同步范围，而同步方法只能作用于整个方法。
在同步代码块中，可以只对必要的代码进行同步操作，从而减少了不必要的线程等待时间，提高了程序的执行效率。而同步方法则会将整个方法都加上锁，可能导致其他线程的等待时间增加，进而降低了程序的性能。
3. 同步代码块和同步方法在使用上有何注意事项？
在使用同步代码块和同步方法时需要注意以下几点：
- 选择合适的锁对象：同步代码块的锁对象可以是任意对象，但最好是共享资源对象；而同步方法的锁对象是当前对象，即this。需要根据具体的场景选择合适的锁对象，以确保线程同步的正确性。
- 避免死锁：当多个线程相互等待对方释放锁时，可能会产生死锁现象。因此，需要避免设计出产生死锁的同步代码块或同步方法。
- 同步粒度的选择：同步代码块和同步方法的粒度越小，程序的执行效率越高。因此，在使用时需要根据实际情况，合理地划分同步代码块或同步方法的范围。
