synchronized 用法

中synchronized关键字的用法

java内置锁是一个互斥锁，这就是意味着最多只有一个线程能够获得该锁，当线程A尝试去获得线程B持有的内置锁时，线程A必须等待或者阻塞，知道线程B释放这个锁，如果B线程不释放这个锁，那么A线程将永远等待下去。java的对象锁和类锁：java的对象锁和类锁在锁的概念上基本上和内置锁是一致的，但是，两个锁实际是有很大的区别的，对象锁是用于对象实例方法，或者一个对象实例上的，类锁是用于类的静态方法或者一个类的class对象上的。我们知道，类的对象实例可以有很多个，但是每个类只有一个class对象，所以不同对象实例的对象锁是互不干扰的，但是每个类只有一个类锁。但是有一点必须注意的是，其实类锁只是一个概念上的东西，并不是真实存在的，它只是用来帮助我们理解锁定实例方法和静态方法的区别的上面已经对锁的一些概念有了一点了解，下面探讨synchronized关键字的用法。synchronized的用法：synchronized修饰方法和synchronized修饰代码块。

一 修饰方法

Synchronized修饰一个方法很简单，就是在方法的前面加synchronized，synchronized修饰方法和修饰一个代码块类似，只是作用范围不一样，修饰代码块是大括号括起来的范围，而修饰方法范围是整个函数。

例如：

方法一

public synchronized void method()

{

// todo

}

方法二

public void method()

{

synchronized(this) {

// todo

}

}

写法一修饰的是一个方法，写法二修饰的是一个代码块，但写法一与写法二是等价的，都是锁定了整个方法时的内容。

synchronized关键字不能继承。

虽然可以使用synchronized来定义方法，但synchronized并不属于方法定义的一部分，因此，synchronized关键字不能被继承。如果在父类中的某个方法使用了synchronized关键字，而在子类中覆盖了这个方法，在子类中的这个方法默认情况下并不是同步的，而必须显式地在子类的这个方法中加上synchronized关键字才可以。当然，还可以在子类方法中调用父类中相应的方法，这样虽然子类中的方法不是同步的，但子类调用了父类的同步方法，因此，子类的方法也就相当于同步了。这两种方式的例子代码如下：

在子类方法中加上synchronized关键字

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?

class Parent {

public synchronized void method() { }

}

class Child extends Parent {

public synchronized void method() { }

}

在子类方法中调用父类的同步方法

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?

class SyncThread implements Runnable {

private static int count;



   public SyncThread() {

      count = 0;

   }



   public  void run() {

      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();

            }

         }

      }

   }



   public int getCount() {

      return count;

   }

}

public class Demo00 {

public static void main(String args[]){

//test01

// SyncThread s1 = new SyncThread();

// SyncThread s2 = new SyncThread();

// Thread t1 = new Thread(s1);

// Thread t2 = new Thread(s2);

//test02

SyncThread s = new SyncThread();

    Thread t1 = new Thread(s);

    Thread t2 = new Thread(s);

     

    t1.start();

    t2.start();

}

}

当两个并发线程(thread1和thread2)访问同一个对象(syncThread)中的synchronized代码块时，在同一时刻只能有一个线程得到执行，另一个线程受阻塞，必须等待当前线程执行完这个代码块以后才能执行该代码块。Thread1和thread2是互斥的，因为在执行synchronized代码块时会锁定当前的对象，只有执行完该代码块才能释放该对象锁，下一个线程才能执行并锁定该对象

为什么上面的例子中thread1和thread2同时在执行。这是因为synchronized只锁定对象，每个对象只有一个锁（lock）与之相关联。

2）当一个线程访问对象的一个synchronized(this)同步代码块时，另一个线程仍然可以访问该对象中的非synchronized(this)同步代码块。

例：

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?

class Counter implements Runnable{

private int count;

public Counter() {

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代码块，未对count进行读写操作，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("A")) {

     countAdd();

  } else if (threadName.equals("B")) {

     printCount();

  }

}

}

public class Demo00{

public static void main(String args[]){

    Counter counter = new Counter();

    Thread thread1 = new Thread(counter, "A");

    Thread thread2 = new Thread(counter, "B");

    thread1.start();

    thread2.start();

}

}

可以看见B线程的调用是非synchronized,并不影响A线程对synchronized部分的调用。从上面的结果中可以看出一个线程访问一个对象的synchronized代码块时，别的线程可以访问该对象的非synchronized代码块而不受阻塞。

3）指定要给某个对象加锁

/**

• 银行账户类

*/

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?

class Account {

String name;

float amount;

public Account(String name, float amount) {

this.name = name;

  this.amount = amount;

}

//存钱

public void deposit(float amt) {

amount += amt;

  try {

     Thread.sleep(100);

  } catch (InterruptedException e) {

     e.printStackTrace();

  }

}

//取钱

public void withdraw(float amt) {

amount -= amt;

  try {

     Thread.sleep(100);

  } catch (InterruptedException e) {

     e.printStackTrace();

  }

}

public float getBalance() {

return amount;

}

}

/**

• 账户操作类

*/

class AccountOperator implements Runnable{

private Account account;

public AccountOperator(Account account) {

this.account = account;

}

public void run() {

synchronized (account) {

     account.deposit(500);

     account.withdraw(500);

     System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + account.getBalance());

  }

}

}

public class Demo00{

//public static final Object signal = new Object(); // 线程间通信变量

//将account改为Demo00.signal也能实现线程同步

public static void main(String args[]){

    Account account = new Account("zhang san", 10000.0f);

    AccountOperator accountOperator = new AccountOperator(account);



    final int THREAD_NUM = 5;

    Thread threads[] = new Thread[THREAD_NUM];

    for (int i = 0; i < THREAD_NUM; i ++) {

       threads[i] = new Thread(accountOperator, "Thread" + i);

       threads[i].start();

    }

}

}

在AccountOperator 类中的run方法里，我们用synchronized 给account对象加了锁。这时，当一个线程访问account对象时，其他试图访问account对象的线程将会阻塞，直到该线程访问account对象结束。也就是说谁拿到那个锁谁就可以运行它所控制的那段代码。

当有一个明确的对象作为锁时，就可以用类似下面这样的方式写程序。

public void method3(SomeObject obj)

{

//obj 锁定的对象

synchronized(obj)

{

// todo

}

}

当没有明确的对象作为锁，只是想让一段代码同步时，可以创建一个特殊的对象来充当锁：

class Test implements Runnable

{

private byte[] lock = new byte[0]; // 特殊的instance变量

public void method()

{

synchronized(lock) {

     // todo 同步代码块

  }

}

public void run() {

}

}

本例中去掉注释中的signal可以看到同样的运行结果

三 修饰一个静态的方法

Synchronized也可修饰一个静态方法，用法如下：

public synchronized static void method() {

// todo

}

静态方法是属于类的而不属于对象的。同样的，synchronized修饰的静态方法锁定的是这个类的所有对象。

/**

• 同步线程

*/

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();

}

}

public class Demo00{

public static void main(String args[]){

    SyncThread syncThread1 = new SyncThread();

    SyncThread syncThread2 = new SyncThread();

    Thread thread1 = new Thread(syncThread1, "SyncThread1");

    Thread thread2 = new Thread(syncThread2, "SyncThread2");

    thread1.start();

    thread2.start();

}

}

syncThread1和syncThread2是SyncThread的两个对象，但在thread1和thread2并发执行时却保持了线程同步。这是因为run中调用了静态方法method，而静态方法是属于类的，所以syncThread1和syncThread2相当于用了同一把锁。

四 修饰一个类

Synchronized还可作用于一个类，用法如下：

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?

class ClassName {

public void method() {

synchronized(ClassName.class) {

     // todo

  }

}

}

/**

• 同步线程

*/

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();

}

}

本例的的给class加锁和上例的给静态方法加锁是一样的，所有对象公用一把锁

总结

A. 无论synchronized关键字加在方法上还是对象上，如果它作用的对象是非静态的，则它取得的锁是对象；如果synchronized作用的对象是一个静态方法或一个类，则它取得的锁是对类，该类所有的对象同一把锁。

B. 每个对象只有一个锁（lock）与之相关联，谁拿到这个锁谁就可以运行它所控制的那段代码。

C. 实现同步是要很大的系统开销作为代价的，甚至可能造成死锁，所以尽量避免无谓的同步控制。