synchronized 关键字解析
synchronized 关键字解析
同步锁依赖于对象,每个对象都有一个同步锁。
现有一成员变量 Test,当线程 A 调用 Test 的 synchronized 方法,线程 A 获得 Test 的同步锁,同时,线程 B 也去调用 Test 的 synchronized 方法,此时线程 B 无法获得 Test 的同步锁,必须等待线程 A 释放 Test 的同步锁才能获得从而执行对应方法的代码。
综上,正确使用 synchronized 关键字可确保原子性。
synchronized 关键字的特性应用
特性 1:
当线程 A 调用某对象
的synchronized 方法
或者 synchronized 代码块
时,若同步锁未释放,其他线程调用同一对象
的synchronized 方法
或者 synchronized 代码块
时将被阻塞,直至线程 A 释放该对象
的同步锁。
DEMO1,synchronized 方法:
public class Test { private static class Counter { public synchronized void count() {
for (int i = 0; i < 6; i++) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ", i = " + i);
}
} } private static class MyThread extends Thread { private Counter mCounter; public MyThread(Counter counter) {
mCounter = counter;
} @Override
public void run() {
super.run();
mCounter.count();
}
} public static void main(String[] var0) {
Counter counter = new Counter();
// 注:myThread1 和 myThread2 是调用同一个对象 counter
MyThread myThread1 = new MyThread(counter);
MyThread myThread2 = new MyThread(counter);
myThread1.start();
myThread2.start();
} }
DEMO1 输出:
Thread-0, i = 0
Thread-0, i = 1
Thread-0, i = 2
Thread-0, i = 3
Thread-0, i = 4
Thread-0, i = 5
Thread-1, i = 0
Thread-1, i = 1
Thread-1, i = 2
Thread-1, i = 3
Thread-1, i = 4
Thread-1, i = 5
DEMO2,synchronized 代码块:
public class Test { private static class Counter { public void count() {
synchronized (this) {
for (int i = 0; i < 6; i++) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ", i = " + i);
}
}
}
} private static class MyThread extends Thread { private Counter mCounter; public MyThread(Counter counter) {
mCounter = counter;
} @Override
public void run() {
super.run();
mCounter.count();
}
} public static void main(String[] var0) {
Counter counter = new Counter();
MyThread myThread1 = new MyThread(counter);
MyThread myThread2 = new MyThread(counter);
myThread1.start();
myThread2.start();
}
}
DEMO2 输出:
Thread-0, i = 0
Thread-0, i = 1
Thread-0, i = 2
Thread-0, i = 3
Thread-0, i = 4
Thread-0, i = 5
Thread-1, i = 0
Thread-1, i = 1
Thread-1, i = 2
Thread-1, i = 3
Thread-1, i = 4
Thread-1, i = 5
可见,当同步锁未释放时,其他线程将被阻塞,直至获得同步锁。
而且 DEMO1 和 DEMO2 的输出结果是一样的,synchronized 方法
和 synchronized 代码块
的不同之处在于 synchronized 方法
作用域较大,作用于整个方法,而 synchronized 代码块
可控制具体的作用域,更精准控制提高效率。(毕竟阻塞的都是时间啊)
DEMO3,仅修改 main 方法:
public static void main(String[] var0) {
// 注意:myThread1 和 myThread2 传入的 Counter 是两个不同的对象
MyThread myThread1 = new MyThread(new Counter());
MyThread myThread2 = new MyThread(new Counter());
myThread1.start();
myThread2.start();
}
DEMO3 输出:
Thread-0, i = 0
Thread-1, i = 0
Thread-0, i = 1
Thread-1, i = 1
Thread-1, i = 2
Thread-1, i = 3
Thread-0, i = 2
Thread-1, i = 4
Thread-0, i = 3
Thread-1, i = 5
Thread-0, i = 4
Thread-0, i = 5
同步锁基于对象,只要锁的来源一致,即可达到同步的作用。所以,但对象不一样,则不能达到同步效果。
特性 2:
当线程 A 调用某对象
的synchronized 方法
或者 synchronized 代码块
时,若同步锁未释放,其他线程调用同一对象
的其他
synchronized 方法
或者 synchronized 代码块
时将被阻塞,直至线程 A 释放该对象
的同步锁。(注意:重点是其他
)
DEMO4,仅修改 doOtherThings 方法的修饰:
public class Test { private static class Counter { public synchronized void count() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " sleep");
try {
Thread.sleep(3000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " awake");
} public synchronized void doOtherThings(){
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " doOtherThings");
}
} public static void main(String[] var0) {
final Counter counter = new Counter();
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
counter.count();
}
}).start();
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
counter.doOtherThings();
}
}).start();
}
}
DEMO4 输出:
Thread-0 sleep
Thread-0 awake
Thread-1 doOtherThings
可见,synchronized 获得的同步锁并非仅仅锁住代码,而是锁住整个对象。
此时应提及 happens-before 原则
,正因 happens-before 原则的存在才有此现象的发生。
happens-before 原则的其中一条:
管理锁定原则:一个 unLock 操作先行发生于后面对同一个锁的 lock 操作。
(此处暂不作过多解释,解释起来能再写一篇文章了)
DEMO5,仅修改 doOtherThings 方法:
public void doOtherThings(){
synchronized (this){
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " doOtherThings");
}
}
DEMO5 输出:
Thread-0 sleep
Thread-0 awake
Thread-1 doOtherThings
DEMO4 和 DEMO5 的输出结果竟然一致!没错,因为他们的同步锁来源一致(都是本实例自己),所以可以达到同步效果。
// 这两个 synchronized 锁的是同一个对象
public synchronized void count(){};
public void doOtherThings(){
synchronized (this){}
}
DEMO6,去掉 doOtherThings 方法的同步关键字:
public void doOtherThings(){
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " doOtherThings");
}
DEMO6 输出:
Thread-0 sleep
Thread-1 doOtherThings
Thread-0 awake
当线程 A 调用某对象
的synchronized 方法
或者 synchronized 代码块
时,无论同步锁是否释放,其他线程调用同一对象
的其他
非 synchronized 方法
或者 非 synchronized 代码块
时可立即调用。
实例锁和全局锁
以上 DEMO 实现的都是实例锁。锁住(作用域)的是具体某一对象实例。
什么是全局锁?
锁住整个 Class,而非某个对象或实例。
注:单例型的实例锁不属于全局锁。
全局锁的实现:
静态 synchronized 方法
DEMO7:
public class Test { private static class Counter { public static synchronized void count() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " sleep");
try {
Thread.sleep(3000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " awake");
} public static synchronized void doOtherThings(){
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " doOtherThings");
}
} public static void main(String[] var0) {
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
Counter.count();
}
}).start();
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
Counter.doOtherThings();
}
}).start();
}
}
DEMO7 输出:
Thread-0 sleep
Thread-0 awake
Thread-1 doOtherThings
static 声明的方法为全局方法,与对象实例化无关,所以 static synchronized 方法为全局同步方法,与对象实例化无关。
synchronized 具体 Class 的代码块
DEMO8:
public class Test { private static class Counter { public static synchronized void count() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " sleep");
try {
Thread.sleep(3000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " awake");
} public void doOtherThings(){
synchronized (Counter.class){
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " doOtherThings");
}
}
} public static void main(String[] var0) {
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
Counter.count();
}
}).start();
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
Counter counter = new Counter();
counter.doOtherThings();
}
}).start();
}
}
DEMO8 输出:
Thread-0 sleep
Thread-0 awake
Thread-1 doOtherThings
synchronized (Counter.class) 获得的同步锁是全局的,static synchronized 获得的同步锁也是全局的,同一个锁,所以达到同步效果。
区分 synchronized (this) 与 synchronized (Class.class)
DEMO9:
public class Test { private static class Counter { public void count() {
synchronized (this){
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " sleep");
try {
Thread.sleep(3000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " awake");
}
} public void doOtherThings(){
synchronized (Counter.class){
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " doOtherThings");
}
}
} public static void main(String[] var0) {
final Counter counter = new Counter();
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
counter.count();
}
}).start();
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
counter.doOtherThings();
}
}).start();
}
}
DEMO9 输出:
Thread-0 sleep
Thread-1 doOtherThings
Thread-0 awake
synchronized (this) 获得的是具体对象实例 counter 的锁,而 synchronized (Counter.class) 获得的是全局锁,两把不同的锁,所以不能达到同步效果。
============= End
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