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synchronized关键字的使用

转载2019-09-06 16:02:140687
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synchronized关键字是java并发编程中常使用的同步锁,用于锁住方法或者代码块,锁代码块时可以是synchronized(this){}、synchronized(Object){}、synchronized(类class){}。

当锁住的内容执行完或者在执行过程中抛出异常,才会自动释放锁。

如果想手动释放锁,需要调用锁住的对象的wait()方法释放掉锁并且置于等待状态,切换到其他线程运行,而notify()方法只是唤醒一个调用了该对象wait()方法的其他线程,但不会释放锁,选择顺序也不由代码控制,由虚拟机实现。

因此,对象的wait()、notify()、notifyAll()方法只能是配合synchronized关键字使用的,来完成线程间的调度。

其中锁住方法等同于synchronized(this){方法的所有代码作为代码块},如下:

public synchronized void test() {
...
}

等同于

public void test() {
synchronized (this) {
...
}
}

上面的例子锁住的是该类的对象,如果锁住的是个静态的方法,我们知道静态方法是属于类的而不属于对象的,所以,synchronized修饰的静态方法锁定的是这个类的所有对象,即就算是两个实例对象,只要他们都是这个类的,那都会锁住。

public synchronized static void test() {
	...
}

等同于

public static void test() {
synchronized (所在类.class) {
...
}	
}

无论是锁方法还是锁代码块,无论锁代码块时的参考对象是什么,只要记住一个原则就一目了然了,那就是当参考对象相同时,同步锁才起作用,否则锁不会互斥,可以并发执行。

synchronized(this)表示当前类的对象实例相同时锁起作用,synchronized(Object)表示该Object对象相同时锁起作用,synchronized(类class)表示当都是该class类时锁起作用。

举一个简单的例子:

public class TestController {
 
    public class Task implements Runnable{
		private String str;
		
		Task(String str){
			this.str=str;
		}
		
		@Override
		public void run() {
			synchronized (str) {
				try {
					Thread.sleep(3000l);
				} catch (InterruptedException e) {
					e.printStackTrace();
				}
				System.out.println(str);
			}
		}
		
	}
	
	public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
		TestController testController = new TestController();
		Thread thread1 = new Thread(testController.new Task("1"));
		Thread thread2 = new Thread(testController.new Task("1"));
		thread1.start();
		thread2.start();
	}
}

上述代码,参照对象str都是"1",在java中,String字符串如果通过this.str="1"这样的方式赋值就等同于str=String.valueOf("1"),如果字符串"1"之前已经初始化过,那就会直接拿之前的,所以是同一个对象。根据上面介绍的原则,那锁就会起作用,所以结果是3秒之后输出1,再过3秒再输出1。

如果把thread2改成

Thread thread2 = new Thread(testController.new Task("2"));

这时参考对象一个是"1",另一个是"2",不是同一个对象,所以锁不会互斥,就不会起作用,所以结果是3秒后几乎同时输出1和2。

以上都是多个线程同时调用同一个方法,如果调用不同的方法呢?

public class Test{
	
	public synchronized void m1(){
		System.out.println("m1 running...");
		try {
			Thread.sleep(3000l);
		} catch (InterruptedException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		System.out.println("m1 end");
	}
	
	public synchronized void m2(){
		System.out.println("m2 running...");
		System.out.println("m2 end");
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		Test test = new Test();
		new Thread(new Runnable() {
			@Override
			public void run() {
				test.m1();
			}
		}).start();
		new Thread(new Runnable() {
			@Override
			public void run() {
				test.m2();
			}
		}).start();
	}
	
}

上面代码的输出结果是:

m1 running...
//过3秒
m1 end
m2 running...
m2 end

上面就说过synchronized修饰在方法上等同于synchronized(this){方法的所有代码作为代码块},而this就代表是对象,也就是说,第一个Thread获得的是test对象的锁,因为对象都是同一个test,所以第二个Thread无法获取到锁,而被阻塞。

把上面的例子改造成如下:

private String str = "1";
	
public void m1(){
	synchronized(str){
		System.out.println("m1 running...");
		try {
			Thread.sleep(3000l);
		} catch (InterruptedException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		System.out.println("m1 end");
	}
}
 
public void m2(){
	synchronized(str){
		System.out.println("m2 running...");
		System.out.println("m2 end");
	}
}

第一个Thread调用m1()时获取到的是对象str的锁,第二个Thread调用m2()时也需要获取对象str的锁,而且因为是同一个Test对象,所以两个str也是同一个对象,所以第二个Thread会因为获取不到锁而被阻塞,输出结果和之前的例子一样。

如果再把上面的例子改造成如下:

public class M1 {
	
	public void m(String str){
		synchronized (str) {
			System.out.println("m1 runing");
			try {
				Thread.sleep(3000l);
			} catch (InterruptedException e) {
				e.printStackTrace();
			}
			System.out.println("m1 end");
		}
	}
 
}
public class M2 {
	
	public void m(String str){
		synchronized (str) {
			System.out.println("m2 runing");
			System.out.println("m2 end");
		}
	}
 
}
public class Test {
 
	public static void main(String[] args) {
		String str = "1";
		new Thread(new Runnable() {
			@Override
			public void run() {
				new M1().m(str);
			}
		}).start();
		new Thread(new Runnable() {
			@Override
			public void run() {
				new M2().m(str);
			}
		}).start();
	}
	
}

这次调用的方法在两个类里面,但是结果和之前的两个例子是一样的,因为锁住的都是传进来的str对象,同一个对象只有一把锁,第一个Thread拿了,第二个Thread就只能等待。

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

以上就是synchronized关键字的使用的详细内容,更多请关注php中文网其它相关文章!

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