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synchronized是啥?
synchronized 關(guān)鍵字解決的是多個線程之間訪問資源的同步性，synchronized關(guān)鍵字可以保證被它修飾的方法或者代碼塊在任意時刻只能有一個線程執(zhí)行。
主要用法如下：
1. 修飾一個代碼塊，被修飾的代碼塊稱為同步語句塊，其作用的范圍是大括號{}括起來的代碼，作用的對象是調(diào)用這個代碼塊的對象;
2. 修飾一個方法，被修飾的方法稱為同步方法，其作用的范圍是整個方法，作用的對象是調(diào)用這個方法的對象;
3. 修飾一個靜態(tài)的方法，其作用的范圍是整個靜態(tài)方法，作用的對象是這個類的所有對象;
4. 修飾一個類，其作用的范圍是synchronized后面括號括起來的部分，作用主的對象是這個類的所有對象。
使用規(guī)則如下：
synchronized原理
實(shí)現(xiàn)原理：JVM 是通過進(jìn)入、退出 對象監(jiān)視器(Monitor) 來實(shí)現(xiàn)對方法、同步塊的同步的，而對象監(jiān)視器的本質(zhì)依賴于底層操作系統(tǒng)的 互斥鎖(Mutex Lock) 實(shí)現(xiàn)。
具體實(shí)現(xiàn)是在編譯之后在同步方法調(diào)用前加入一個monitor.enter指令，在退出方法和異常處插入monitor.exit的指令。
對于沒有獲取到鎖的線程將會阻塞到方法入口處，直到獲取鎖的線程monitor.exit之后才能嘗試?yán)^續(xù)獲取鎖。
流程圖如下：
運(yùn)行下面的代碼：
public static void main(String[] args) {
synchronized (Synchronize.class){
System.out.println("Synchronize");
}
}使用命令javap -c TestSyn.class可以查看編譯之后的具體信息。
可以看到在同步塊的入口和出口分別有monitorenter和monitorexit指令。當(dāng)執(zhí)行monitorenter指令時，線程試圖獲取鎖也就是獲取monitor(monitor對象存在于每個Java對象的對象頭中，synchronized鎖便是通過這種方式獲取鎖的，也是為什么Java中任意對象可以作為鎖的原因)的持有權(quán)。當(dāng)計數(shù)器為0則可以成功獲取，獲取后將鎖計數(shù)器設(shè)為1也就是加1。相應(yīng)的在執(zhí)行monitorexit指令后，將鎖計數(shù)器設(shè)為0，表明鎖被釋放。如果獲取對象鎖失敗，那當(dāng)前線程就要阻塞等待，直到鎖被另外一個線程釋放為止。
在synchronized修飾方法時是添加ACC_SYNCHRONIZED標(biāo)識，該標(biāo)識指明了該方法是一個同步方法，JVM通過該ACC_SYNCHRONIZED訪問標(biāo)志來辨別一個方法是否聲明為同步方法，從而執(zhí)行相應(yīng)的同步調(diào)用。
synchronized的特點(diǎn)：
修飾代一個碼塊
1.一個線程訪問一個對象中的synchronized(this)同步代碼塊時，其他試圖訪問該對象的線程將被阻塞。
public class TestSyn {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("使用關(guān)鍵字synchronized");
SyncThread syncThread = new SyncThread();
Thread thread1 = new Thread(syncThread, "SyncThread1");
Thread thread2 = new Thread(syncThread, "SyncThread2");
thread1.start();
thread2.start();
}
}
class SyncThread implements Runnable {
private static int count;
public SyncThread() {
count = 0;
}
public void run() {
synchronized (SyncThread.class){
for (int i = 0; i < 5; i++) {
try {
System.out.println("線程名:"+Thread.currentThread().getName() + ":" + (count++));
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
public int getCount() {
return count;
}
}運(yùn)行結(jié)果如下：
把synchronized注釋掉
public class TestSyn {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("使用關(guān)鍵字synchronized");
SyncThread syncThread = new SyncThread();
Thread thread1 = new Thread(syncThread, "SyncThread1");
Thread thread2 = new Thread(syncThread, "SyncThread2");
thread1.start();
thread2.start();
}
}
class SyncThread implements Runnable {
private static int count;
public SyncThread() {
count = 0;
}
public void run() {
// synchronized (SyncThread.class){
for (int i = 0; i < 5; i++) {
try {
System.out.println("線程名:"+Thread.currentThread().getName() + ":" + (count++));
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
// }
}
public int getCount() {
return count;
}
}運(yùn)行結(jié)果如下：
當(dāng)兩個并發(fā)線程thread1和thread2訪問同一個對象syncThread中的synchronized代碼塊時，在同一時刻只能有一個線程得到執(zhí)行，另一個線程受阻塞，必須等待當(dāng)前線程執(zhí)行完這個代碼塊以后才能執(zhí)行該代碼塊。thread1和thread2是互斥的，因為在執(zhí)行synchronized代碼塊時會鎖定當(dāng)前的對象，只有執(zhí)行完該代碼塊才能釋放該對象鎖，下一個線程才能執(zhí)行并鎖定該對象。
我們再把SyncThread的調(diào)用稍微改一下：
public static void main(String[] args) {
System.out.println("使用關(guān)鍵字synchronized每次調(diào)用進(jìn)行new SyncThread()");
Thread thread1 = new Thread( new SyncThread(), "SyncThread1");
Thread thread2 = new Thread( new SyncThread(), "SyncThread2");
thread1.start();
thread2.start();
}運(yùn)行結(jié)果如下：
為什么上面的例子中thread1和thread2同時在執(zhí)行。這是因為synchronized只鎖定對象，每個對象只有一個鎖(lock)與之相關(guān)聯(lián)，修改后的代碼thread1和thread2是兩個不同的對象，上面的代碼也等同于下面這段代碼：
public static void main(String[] args) {
System.out.println("使用關(guān)鍵字synchronized每次調(diào)用進(jìn)行new SyncThread()");
SyncThread syncThread1 = new SyncThread();
SyncThread syncThread2 = new SyncThread();
Thread thread1 = new Thread(syncThread1, "SyncThread1");
Thread thread2 = new Thread(syncThread2, "SyncThread2");
thread1.start();
thread2.start();
}這時創(chuàng)建了兩個SyncThread的對象syncThread1和syncThread2，線程thread1執(zhí)行的是syncThread1對象中的synchronized代碼(run)，而線程thread2執(zhí)行的是syncThread2對象中的synchronized代碼(run);我們知道synchronized鎖定的是對象，這時會有兩把鎖分別鎖定syncThread1對象和syncThread2對象，這兩把鎖是互不干擾的，不形成互斥，所以兩個線程可以同時執(zhí)行。
2.當(dāng)一個線程訪問對象的一個synchronized(this)同步代碼塊時，另一個線程仍然可以訪問該對象中的非synchronized(this)同步代碼塊。
多個線程訪問synchronized和非synchronized代碼塊
public class TestSyn {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("使用關(guān)鍵字synchronized");
Mthreads mt=new Mthreads();
Thread thread1 = new Thread(mt, "mt1");
Thread thread2 = new Thread(mt, "mt2");
thread1.start();
thread2.start();
}
}
class Mthreads implements Runnable {
private int count;
public Mthreads() {
count = 0;
}
public void countAdd() {
synchronized (this) {
for (int i = 0; i < 5; i++) {
try {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + (count++));
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
//非synchronized代碼塊，未對count進(jìn)行讀寫操作，所以可以不用synchronized
public void printCount() {
for (int i = 0; i < 5; i++) {
try {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " count:" + count);
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
public void run() {
String threadName = Thread.currentThread().getName();
if (threadName.equals("mt1")) {
countAdd();
} else if (threadName.equals("mt2")) {
printCount();
}
}
}
運(yùn)行結(jié)果：
上面代碼中countAdd是一個synchronized的，printCount是非synchronized的。從上面的結(jié)果中可以看出一個線程訪問一個對象的synchronized代碼塊時，別的線程可以訪問該對象的非synchronized代碼塊而不受阻塞。
修飾一個方法
synchronized修飾一個方法很簡單，就是在方法的前面加synchronized，public synchronized void method(){}; synchronized修飾方法和修飾一個代碼塊類似，只是作用范圍不一樣，修飾代碼塊是大括號括起來的范圍，而修飾方法范圍是整個函數(shù)。如將的run方法改成如下的方式，實(shí)現(xiàn)的效果一樣。
public synchronized void run() {
{
for (int i = 0; i < 5; i++) {
try {
System.out.println("線程名:"+Thread.currentThread().getName() + ":" + (count++));
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}運(yùn)行結(jié)果：
synchronized作用于整個方法的寫法。
寫法一:
public synchronized void method()
{
}
寫法二:
public void method()
{
synchronized(this) {
}
}
寫法一修飾的是一個方法，寫法二修飾的是一個代碼塊，但寫法一與寫法二是等價的，都是鎖定了整個方法的內(nèi)容。
在用synchronized修飾方法時要注意以下幾點(diǎn)：
1. synchronized關(guān)鍵字不能繼承
雖然可以使用synchronized來定義方法，但synchronized并不屬于方法定義的一部分，因此，synchronized關(guān)鍵字不能被繼承。如果在父類中的某個方法使用了synchronized關(guān)鍵字，而在子類中覆蓋了這個方法，在子類中的這個方法默認(rèn)情況下并不是同步的，而必須顯式地在子類的這個方法中加上synchronized關(guān)鍵字才可以。當(dāng)然，還可以在子類方法中調(diào)用父類中相應(yīng)的方法，這樣雖然子類中的方法不是同步的，但子類調(diào)用了父類的同步方法，因此，子類的方法也就相當(dāng)于同步了。這兩種方式的例子代碼如下：
在子類方法中加上synchronized關(guān)鍵字
class Parent {
public synchronized void method() { }
}
class Child extends Parent {
public synchronized void method() { }
}在子類方法中調(diào)用父類的同步方法
class Parent {
public synchronized void method() { }
}
class Child extends Parent {
public void method() { super.method(); }
}2.在定義接口方法時不能使用synchronized關(guān)鍵字。
3.構(gòu)造方法不能使用synchronized關(guān)鍵字，但可以使用synchronized代碼塊來進(jìn)行同步。
修飾靜態(tài)方法
synchronized也可修飾一個靜態(tài)方法，用法如下：
public synchronized static void method() {
}靜態(tài)方法是屬于類的而不屬于對象的，那么synchronized修飾的靜態(tài)方法鎖定的是這個類的所有對象。
synchronized修飾靜態(tài)方法
public class TestSyn {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("使用關(guān)鍵字靜態(tài)synchronized");
SyncThread syncThread = new SyncThread();
Thread thread1 = new Thread(syncThread, "SyncThread1");
Thread thread2 = new Thread(syncThread, "SyncThread2");
thread1.start();
thread2.start();
}
}
class SyncThread implements Runnable {
private static int count;
public SyncThread() {
count = 0;
}
public synchronized static void method() {
for (int i = 0; i < 5; i ++) {
try {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + (count++));
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
public synchronized void run() {
method();
}
}運(yùn)行結(jié)果如下：
syncThread1和syncThread2是SyncThread的兩個對象，但在thread1和thread2并發(fā)執(zhí)行時卻保持了線程同步。這是因為run中調(diào)用了靜態(tài)方法method，而靜態(tài)方法是屬于類的，所以syncThread1和syncThread2相當(dāng)于用了同一把鎖。這與使用關(guān)鍵字synchronized運(yùn)行結(jié)果相同。
修飾一個類
synchronized還可以作用于一個類，用法如下：
public class TestSyn {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("使用ClassName");
SyncThread syncThread = new SyncThread();
Thread thread1 = new Thread(syncThread, "SyncThread1");
Thread thread2 = new Thread(syncThread, "SyncThread2");
thread1.start();
thread2.start();
}
}
/*class ClassName {
public void method() {
synchronized(ClassName.class) {
}
}
}*/
class SyncThread implements Runnable {
private static int count;
public SyncThread() {
count = 0;
}
public static void method() {
synchronized(SyncThread.class) {
for (int i = 0; i < 5; i ++) {
try {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + (count++));
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
public synchronized void run() {
method();
}
}運(yùn)行結(jié)果如下：
效果和上面synchronized修飾靜態(tài)方法是一樣的，synchronized作用于一個類時，是給這個類加鎖，這個類的所有對象共享同一把鎖。
總結(jié)
1.synchronized作用的對象如果是非靜態(tài)的，則它取得的鎖是對象;如果synchronized作用的對象是一個靜態(tài)方法或一個類，則它取得的鎖是對類，該類所有的對象共用同一把鎖。
2.每個對象只有一個鎖(lock)與之相關(guān)聯(lián)，誰拿到這個鎖誰就可以運(yùn)行它所控制的那段代碼。
3.實(shí)現(xiàn)同步是要很大的系統(tǒng)開銷作為代價的，甚至可能造成死鎖!所以盡量避免無謂的同步控制。
文章題目：實(shí)操Synchronized關(guān)鍵字，拿下它！
文章URL：http://www.dlmjj.cn/article/dpoodpo.html
