Java中有一些或常用蚯瞧，或不常用锅睛，但卻不得不知關(guān)鍵字煌茴，本篇文章將討論這些關(guān)鍵字的作用忽舟。

transient

transient關(guān)鍵字可能用的不是那么頻繁双妨，但卻是一個(gè)很重要的關(guān)鍵字，它的作用是在對(duì)象序列化過程中體現(xiàn)的叮阅。如果一個(gè)類的變量被transient修飾刁品，那么這個(gè)對(duì)象在序列化過程中，不會(huì)序列化這個(gè)變量浩姥，同時(shí)哑诊，在反序列化過程中，也不會(huì)去反序列這個(gè)變量及刻。

筆者有時(shí)候會(huì)遇到這樣一種情況镀裤，可能是因?yàn)楣P者經(jīng)驗(yàn)不足竞阐。在使用JPA進(jìn)行數(shù)據(jù)庫操作的時(shí)候，某些對(duì)象在序列化到數(shù)據(jù)庫的時(shí)候暑劝，會(huì)有一些變量并不想要去存到數(shù)據(jù)庫中骆莹，這個(gè)時(shí)候就可以用transient來修飾變量，解決這個(gè)問題担猛。

instanceof

這個(gè)關(guān)鍵字就比較常用了幕垦，尤其是在一些大量采用反射的框架中，在需要判斷某一個(gè)對(duì)象是否是某一類型（可以是接口傅联，父類先改，父類的父類等）的時(shí)候，可以采用這個(gè)關(guān)鍵字蒸走。比如說仇奶，判斷UserServiceImpl是否是UserService接口的類型，可以這樣做:

if(userServiceImpl instanceof UserService){
    //do some thing
}

筆者在自己的IOC框架中就用到了這個(gè)關(guān)鍵字比驻，在將進(jìn)行接口依賴注入的時(shí)候该溯，使用該關(guān)鍵字判斷容器中是否有相應(yīng)接口的實(shí)例，然后將實(shí)例注入别惦。

final

final關(guān)鍵字可以用來修飾變量狈茉、類、方法掸掸。

final修飾的變量氯庆，一旦在被賦值之后，將不能再次賦值扰付，也就是說這個(gè)變量在后續(xù)的使用過程中堤撵，只能采取讀的方式，變量具有不可變性悯周。這里需要做一下區(qū)別粒督，就是基本數(shù)據(jù)類型和引用數(shù)據(jù)類型在被final修飾后的情況∏菀恚基本數(shù)據(jù)類型的不可變性往往體現(xiàn)在變量的值永遠(yuǎn)不會(huì)再變化屠橄，而引用類型則不是，引用類型的不變性是體現(xiàn)在引用的不變性闰挡。引用類型的變量一旦為一個(gè)引用數(shù)據(jù)類型賦值锐墙，那么變量就會(huì)指向?qū)ο笤趦?nèi)存中的地址，final關(guān)鍵字修飾過后长酗，變量所指向的地址就不能再被改變溪北，但對(duì)象本身的狀態(tài)還是可以改變的，可以看一下下面這段代碼：

final int i = 0;

i = 1; //error

final int[] j = new int[10];

j = new int[20]; //error

j[0] = 1; //right

final修飾過的變量有一個(gè)好處，即它會(huì)是線程安全的之拨。在Java中茉继，final變量會(huì)進(jìn)行指令重排序，確保所有線程在訪問該變量的時(shí)候蚀乔，變量已經(jīng)被初始化過了烁竭。雖然在舊的版本中，會(huì)出現(xiàn)對(duì)象引用在構(gòu)造函數(shù)中“逸出”的情況吉挣，但自從jsr133增強(qiáng)了final的內(nèi)存語義之后派撕，所有線程在看到final變量時(shí)，看到的都是已經(jīng)初始化之后的值睬魂。final變量初始化之后又不會(huì)再改變终吼，所以它是線程安全的。

final修飾的類氯哮，將具有不可繼承性际跪，即不能有子類。

final修飾的方法蛙粘，將不可被重寫垫卤，但可以重載威彰。

static

static關(guān)鍵字可以用來修飾變量出牧，方法。static修飾的變量和方法歇盼，將只屬于類舔痕，可以通過類名.變量名（或方法名）的方式來引用，使用方式如下：

public class Demo{
    public static int i = 0;
    public static void hello(){
        System.out.println(i);
    }
}
//可以這么訪問
int j = Demo.i;
Demo.hello();

其中static變量將會(huì)常駐內(nèi)存中豹缀，不會(huì)在垃圾回收的過程中被回收掉伯复，甚至?xí)蔀槔厥罩械腉C Root。static變量的初始化只能在static代碼塊中執(zhí)行邢笙，它先于構(gòu)造函數(shù)執(zhí)行啸如，使用方式如下：

public class Demo{
    public static int i;
    static{
        i=0;
    }
}

volatile

這個(gè)關(guān)鍵字是一個(gè)很重要的關(guān)鍵字，可以修飾變量氮惯。如果要進(jìn)行多線程編程叮雳，那么這個(gè)關(guān)鍵字將會(huì)是一個(gè)重點(diǎn)。因?yàn)樗袃蓚€(gè)特性：可見性和原子性妇汗。

可見性是指帘不，對(duì)一個(gè)volatile變量的讀，總是能看到（任意線程）對(duì)這個(gè)volatile變量最后的寫入杨箭。volatile變量再被修改的時(shí)候寞焙，如果有其他線程讀取了該變量，它會(huì)通知其他線程變量已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，重新讀取最新的值捣郊。

原子性是指辽狈，對(duì)任意單個(gè)volatile變量的讀/寫具有原子性，但類似于volatile++這種符合操作不具有原子性呛牲。其原理是因?yàn)関olatile具有一定程度上的鎖的語義稻艰，但并沒有像synchronized那么重量級(jí)。

它的使用方式如下侈净，以最常見的單例模式為示例尊勿。一般來說，我們比較喜歡使用double-check的方式實(shí)現(xiàn)單例模式畜侦，因?yàn)樗瓤梢宰鲅舆t初始化又可以保證線程的安全元扔，代碼如下：

public class Demo{
    private static Demo instance;
    private Demo(){
        
    }
    public static Demo getInstance(){
        if(instance == null){ //第一步，判斷instance是否為null
            synchronized(Demo.class){ //第二步旋膳，加鎖
                if(instance == null){ //第三步澎语，再判斷instance是否為null
                    instance = new Demo(); //第四步，實(shí)例化
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

這段代碼看似線程安全验懊，但卻存在一個(gè)很大的缺陷擅羞。如果有兩個(gè)線程，兩個(gè)線程都執(zhí)行到了第二步义图，一個(gè)線程在拿到鎖并進(jìn)行實(shí)例化之后减俏，另一個(gè)線程繼續(xù)進(jìn)入同步代碼塊，這個(gè)線程讀到的instance可能還是null碱工，之后就會(huì)導(dǎo)致線程安全問題娃承。為什么會(huì)這樣呢？其實(shí)在Java中怕篷，對(duì)象的實(shí)例化可以分為以下三個(gè)子階段：

memory = allocate();　　// 1：分配對(duì)象的內(nèi)存空間
ctorInstance(memory);　// 2：初始化對(duì)象
instance = memory;　　// 3：設(shè)置instance指向剛分配的內(nèi)存地址

由于Java會(huì)對(duì)指令進(jìn)行重排序历筝，可能會(huì)導(dǎo)致3和2的指令順序相反，即

memory = allocate();　　// 1：分配對(duì)象的內(nèi)存空間
instance = memory;　　// 3：設(shè)置instance指向剛分配的內(nèi)存地址
ctorInstance(memory);　// 2：初始化對(duì)象

問題就出現(xiàn)在這里廊谓，如果線程一的還沒有執(zhí)行完初始化對(duì)象這個(gè)子階段梳猪，另一個(gè)線程將會(huì)認(rèn)為這個(gè)實(shí)例為空，將會(huì)導(dǎo)致線程安全蒸痹。要解決這個(gè)問題春弥，可以加上volatile關(guān)鍵字，代碼如下：

public class Demo{
    private volatile static Demo instance;
    private Demo(){
        
    }
    public static Demo getInstance(){
        if(instance == null){ //第一步电抚，判斷instance是否為null
            synchronized(Demo.class){ //第二步惕稻，加鎖
                if(instance == null){ //第三步，再判斷instance是否為null
                    instance = new Demo(); //第四步蝙叛，實(shí)例化
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

volatile會(huì)禁止指令重排序俺祠，使得這個(gè)操作變得具有原子性，這樣線程就可以讀取到變量最新的狀態(tài)，保證了線程的安全蜘渣。

synchronized

synchronized可以說是一個(gè)非常常見的關(guān)鍵字了淌铐，在jdk1.6之前，它被稱為重量級(jí)鎖蔫缸，不過jdk1.6之后經(jīng)過優(yōu)化和升級(jí)腿准，已經(jīng)沒有那么夸張了。通過使用synchronized可以使代碼同步拾碌，解決多線程環(huán)境下的一些問題吐葱。一般來說，它可以使用下面三種形式的鎖：

• 對(duì)于普通同步方法校翔，鎖是當(dāng)前實(shí)例對(duì)象弟跑。
• 對(duì)于靜態(tài)同步方法，鎖是當(dāng)前類的Class對(duì)象防症。
• 對(duì)于同步方法塊孟辑，鎖是synchronized括號(hào)里配置的對(duì)象。

當(dāng)一個(gè)線程試圖去訪問同步代碼塊時(shí)蔫敲，它必須先得到鎖饲嗽，退出或拋出異常時(shí)必須釋放鎖。其底層原理是通過Monitor對(duì)象來實(shí)現(xiàn)方法同步和代碼塊同步奈嘿。代碼塊同步是使用monitorenter和monitorexit指令實(shí)現(xiàn)的貌虾，方法同步是使用另一種方法實(shí)現(xiàn)的。

monitorenter方法是在編譯后插入到同步代碼塊的開始位置指么，而monitorexit是插入到方法結(jié)束處和異常處酝惧，JVM要保證每個(gè)monitorenter都有一個(gè)monitorexit與之配對(duì)榴鼎。任何對(duì)象都有一個(gè)monitor與之關(guān)聯(lián)伯诬，當(dāng)且一個(gè)monitor被持有后，它將處于鎖定狀態(tài)巫财。線程執(zhí)行到monitorenter指令時(shí)盗似，將會(huì)嘗試獲取對(duì)象所對(duì)應(yīng)的monitor所有權(quán)，即嘗試獲得對(duì)象的鎖平项。