「synchronized」キーワードは Java 同時実行におけるスレッドの安全性をどのように確保しますか?

「同期」は同時実行においてどのような役割を果たしますか?

Java では、共有リソースにアクセスする複数のスレッドを処理するときに同期が重要な役割を果たします。その重要性は、このようなシナリオでスレッドの安全性とデータの整合性を確保することにあります。

メソッドを同期するタイミング

同期は、次のようなメソッドにとって不可欠です。

• 共有変数の変更または読み取り
• 共有変数の作成またはアクセスオブジェクト
• 他のスレッドと共有されているリソースへのアクセス

プログラム的および論理的な意味

プログラム的には、'synchronized' キーワードにより、スレッドが 1 つだけであることが保証されます。同期されたメソッドまたはコード ブロックを一度に実行できます。論理的には、共有リソースへの変更が順番に実行されることを保証することで、競合状態やデータ破損を防ぎます。

たとえば、共有変数 'foo' が 2 つのスレッドによって同時にインクリメントされると考えてください。同期がないと、スレッド 1 はスレッド 2 による変更を認識できない可能性があり、その結果、最終値が不正確になる可能性があります。ただし、「foo」へのアクセスを同期することで、順次実行が強制され、最終値が正しく計算されることが保証されます。

検討する関連概念:

• 同時実行性
• Java メモリ モデル
• Brian Goetz: Java 同時実行性の権威

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