Java多線(xiàn)程并發(fā)編程 Synchronized關(guān)鍵字
synchronized 關(guān)鍵字解析
同步鎖依賴(lài)于對(duì)象，每個(gè)對(duì)象都有一個(gè)同步鎖。
現(xiàn)有一成員變量 Test，當(dāng)線(xiàn)程 A 調(diào)用 Test 的 synchronized 方法，線(xiàn)程 A 獲得 Test 的同步鎖，同時(shí)，線(xiàn)程 B 也去調(diào)用 Test 的 synchronized 方法，此時(shí)線(xiàn)程 B 無(wú)法獲得 Test 的同步鎖，必須等待線(xiàn)程 A 釋放 Test 的同步鎖才能獲得從而執(zhí)行對(duì)應(yīng)方法的代碼。
綜上，正確使用 synchronized 關(guān)鍵字可確保原子性。
synchronized 關(guān)鍵字的特性應(yīng)用
特性 1：
當(dāng)線(xiàn)程 A 調(diào)用某對(duì)象的synchronized 方法 或者 synchronized 代碼塊時(shí)，若同步鎖未釋放，其他線(xiàn)程調(diào)用同一對(duì)象的synchronized 方法 或者 synchronized 代碼塊時(shí)將被阻塞，直至線(xiàn)程 A 釋放該對(duì)象的同步鎖。
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 是調(diào)用同一個(gè)對(duì)象 counter
MyThread myThread1 = new MyThread(counter);
MyThread myThread2 = new MyThread(counter);
myThread1.start();
myThread2.start();
}
}
DEMO1 輸出：
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 代碼塊：
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 輸出：
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
可見(jiàn)，當(dāng)同步鎖未釋放時(shí)，其他線(xiàn)程將被阻塞，直至獲得同步鎖。
而且 DEMO1 和 DEMO2 的輸出結(jié)果是一樣的，synchronized 方法 和 synchronized 代碼塊的不同之處在于 synchronized 方法 作用域較大，作用于整個(gè)方法，而 synchronized 代碼塊 可控制具體的作用域，更精準(zhǔn)控制提高效率。（畢竟阻塞的都是時(shí)間?。?/p>
DEMO3，僅修改 main 方法：
public static void main(String[] var0) {
// 注意：myThread1 和 myThread2 傳入的 Counter 是兩個(gè)不同的對(duì)象
MyThread myThread1 = new MyThread(new Counter());
MyThread myThread2 = new MyThread(new Counter());
myThread1.start();
myThread2.start();
}
DEMO3 輸出：
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
同步鎖基于對(duì)象，只要鎖的來(lái)源一致，即可達(dá)到同步的作用。所以，但對(duì)象不一樣，則不能達(dá)到同步效果。
特性 2：
當(dāng)線(xiàn)程 A 調(diào)用某對(duì)象的synchronized 方法 或者 synchronized 代碼塊時(shí)，若同步鎖未釋放，其他線(xiàn)程調(diào)用同一對(duì)象的其他 synchronized 方法 或者 synchronized 代碼塊時(shí)將被阻塞，直至線(xiàn)程 A 釋放該對(duì)象的同步鎖。（注意：重點(diǎn)是其他）
DEMO4，僅修改 doOtherThings 方法的修飾：
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 輸出：
Thread-0 sleep Thread-0 awake Thread-1 doOtherThings
可見(jiàn)，synchronized 獲得的同步鎖并非僅僅鎖住代碼，而是鎖住整個(gè)對(duì)象。
此時(shí)應(yīng)提及 happens-before 原則，正因 happens-before 原則的存在才有此現(xiàn)象的發(fā)生。
happens-before 原則的其中一條：
管理鎖定原則：一個(gè) unLock 操作先行發(fā)生于后面對(duì)同一個(gè)鎖的 lock 操作。
（此處暫不作過(guò)多解釋?zhuān)忉屍饋?lái)能再寫(xiě)一篇文章了）
DEMO5，僅修改 doOtherThings 方法：
public void doOtherThings(){
synchronized (this){
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " doOtherThings");
}
}
DEMO5 輸出：
Thread-0 sleep Thread-0 awake Thread-1 doOtherThings
DEMO4 和 DEMO5 的輸出結(jié)果竟然一致！沒(méi)錯(cuò)，因?yàn)樗麄兊耐芥i來(lái)源一致（都是本實(shí)例自己），所以可以達(dá)到同步效果。
// 這兩個(gè) synchronized 鎖的是同一個(gè)對(duì)象
public synchronized void count(){};
public void doOtherThings(){
synchronized (this){}
}
DEMO6，去掉 doOtherThings 方法的同步關(guān)鍵字：
public void doOtherThings(){
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " doOtherThings");
}
DEMO6 輸出：
Thread-0 sleep Thread-1 doOtherThings Thread-0 awake
當(dāng)線(xiàn)程 A 調(diào)用某對(duì)象的synchronized 方法 或者 synchronized 代碼塊時(shí)，無(wú)論同步鎖是否釋放，其他線(xiàn)程調(diào)用同一對(duì)象的其他 非 synchronized 方法 或者 非 synchronized 代碼塊時(shí)可立即調(diào)用。
實(shí)例鎖和全局鎖
以上 DEMO 實(shí)現(xiàn)的都是實(shí)例鎖。鎖?。ㄗ饔糜颍┑氖蔷唧w某一對(duì)象實(shí)例。
什么是全局鎖？
鎖住整個(gè) Class，而非某個(gè)對(duì)象或?qū)嵗?/p>
注：?jiǎn)卫偷膶?shí)例鎖不屬于全局鎖。
全局鎖的實(shí)現(xiàn)：
靜態(tài) 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 輸出：
Thread-0 sleep Thread-0 awake Thread-1 doOtherThings
static 聲明的方法為全局方法，與對(duì)象實(shí)例化無(wú)關(guān)，所以 static synchronized 方法為全局同步方法，與對(duì)象實(shí)例化無(wú)關(guān)。
synchronized 具體 Class 的代碼塊
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 輸出：
Thread-0 sleep Thread-0 awake Thread-1 doOtherThings
synchronized (Counter.class) 獲得的同步鎖是全局的，static synchronized 獲得的同步鎖也是全局的，同一個(gè)鎖，所以達(dá)到同步效果。
區(qū)分 synchronized (this) 與 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 輸出：
Thread-0 sleep Thread-1 doOtherThings Thread-0 awake
synchronized (this) 獲得的是具體對(duì)象實(shí)例 counter 的鎖，而 synchronized (Counter.class) 獲得的是全局鎖，兩把不同的鎖，所以不能達(dá)到同步效果。
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