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Java中synchronized用法匯總

更新時(shí)間：2022年04月13日 15:23:27 作者：Java中文社群

使用 synchronized 無需手動(dòng)執(zhí)行加鎖和釋放鎖的操作，我們只需要聲明 synchronized 關(guān)鍵字就可以了，JVM 層面會(huì)幫我們自動(dòng)的進(jìn)行加鎖和釋放鎖的操作，我們今天重點(diǎn)來看一下synchronized 的幾種用法

用法簡(jiǎn)介

使用 synchronized 無需手動(dòng)執(zhí)行加鎖和釋放鎖的操作，我們只需要聲明 synchronized 關(guān)鍵字就可以了，JVM 層面會(huì)幫我們自動(dòng)的進(jìn)行加鎖和釋放鎖的操作。
synchronized 可用于修飾普通方法、靜態(tài)方法和代碼塊，接下來我們分別來看。

1、修飾普通方法

synchronized 修飾普通方法的用法如下：

/**
 * synchronized 修飾普通方法
 */
public synchronized void method() {
    // ....
}

當(dāng) synchronized 修飾普通方法時(shí)，被修飾的方法被稱為同步方法，其作用范圍是整個(gè)方法，作用的對(duì)象是調(diào)用這個(gè)方法的對(duì)象。

2、修飾靜態(tài)方法

synchronized 修飾靜態(tài)方法和修飾普通方法類似，它的用法如下：

/**
 * synchronized 修飾靜態(tài)方法
 */
public static synchronized void staticMethod() {
    // .......
}

當(dāng) synchronized 修飾靜態(tài)方法時(shí)，其作用范圍是整個(gè)程序，這個(gè)鎖對(duì)于所有調(diào)用這個(gè)鎖的對(duì)象都是互斥的。

所謂的互斥，指的是同一時(shí)間只能有一個(gè)線程能使用，其他線程只能排隊(duì)等待。

修飾普通方法 VS 修飾靜態(tài)方法

synchronized 修飾普通方法和靜態(tài)方法看似相同，但二者完全不同，對(duì)于靜態(tài)方法來說 synchronized 加鎖是全局的，也就是整個(gè)程序運(yùn)行期間，所有調(diào)用這個(gè)靜態(tài)方法的對(duì)象都是互斥的，而普通方法是針對(duì)對(duì)象級(jí)別的，不同的對(duì)象對(duì)應(yīng)著不同的鎖，比如以下代碼，同樣是調(diào)用兩次方法，但鎖的獲取完全不同，實(shí)現(xiàn)代碼如下：

import java.time.LocalDateTime;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class SynchronizedUsage {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        // 創(chuàng)建線程池同時(shí)執(zhí)行任務(wù)
        ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(10);

        // 執(zhí)行兩次靜態(tài)方法
        threadPool.execute(() -> {
            staticMethod();
        });
        
        // 執(zhí)行兩次普通方法
            SynchronizedUsage usage = new SynchronizedUsage();
            usage.method();
            SynchronizedUsage usage2 = new SynchronizedUsage();
            usage2.method();
    }

    /**
     * synchronized 修飾普通方法
     * 本方法的執(zhí)行需要 3s（因?yàn)橛?3s 的休眠時(shí)間）
     */
    public synchronized void method() {
        System.out.println("普通方法執(zhí)行時(shí)間：" + LocalDateTime.now());
        try {
            // 休眠 3s
            TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

     * synchronized 修飾靜態(tài)方法
    public static synchronized void staticMethod() {
        System.out.println("靜態(tài)方法執(zhí)行時(shí)間：" + LocalDateTime.now());
}

以上程序的執(zhí)行結(jié)果如下：

從上述結(jié)果可以看出，靜態(tài)方法加鎖是全局的，針對(duì)的是所有調(diào)用者；而普通方法加鎖是對(duì)象級(jí)別的，不同的對(duì)象擁有的鎖也不同。

3、修飾代碼塊

我們?cè)谌粘ｉ_發(fā)中，最常用的是給代碼塊加鎖，而不是給方法加鎖，因?yàn)榻o方法加鎖，相當(dāng)于給整個(gè)方法全部加鎖，這樣的話鎖的粒度就太大了，程序的執(zhí)行性能就會(huì)受到影響，所以通常情況下，我們會(huì)使用 synchronized 給代碼塊加鎖，它的實(shí)現(xiàn)語法如下：

public void classMethod() throws InterruptedException {
    // 前置代碼...
    
    // 加鎖代碼
    synchronized (SynchronizedUsage.class) {
        // ......
    }
    
    // 后置代碼...
}

從上述代碼我們可以看出，相比于修飾方法，修飾代碼塊需要自己手動(dòng)指定加鎖對(duì)象，加鎖的對(duì)象通常使用 this 或 xxx.class 這樣的形式來表示，比如以下代碼：

// 加鎖某個(gè)類
synchronized (SynchronizedUsage.class) {
    // ......
}

// 加鎖當(dāng)前類對(duì)象
synchronized (this) {
    // ......
}

this VS class

使用 synchronized 加鎖 this 和 xxx.class 是完全不同的，當(dāng)加鎖 this 時(shí)，表示用當(dāng)前的對(duì)象進(jìn)行加鎖，每個(gè)對(duì)象都對(duì)應(yīng)了一把鎖；而當(dāng)使用 xxx.class 加鎖時(shí)，表示使用某個(gè)類（而非類實(shí)例）來加鎖，它是應(yīng)用程序級(jí)別的，是全局生效的，如以下代碼所示：

import java.time.LocalDateTime;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class SynchronizedUsageBlock {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        // 創(chuàng)建線程池同時(shí)執(zhí)行任務(wù)
        ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(10);

        // 執(zhí)行兩次 synchronized(this)
        threadPool.execute(() -> {
            SynchronizedUsageBlock usage = new SynchronizedUsageBlock();
            usage.thisMethod();
        });
            SynchronizedUsageBlock usage2 = new SynchronizedUsageBlock();
            usage2.thisMethod();

        // 執(zhí)行兩次 synchronized(xxx.class)
            SynchronizedUsageBlock usage3 = new SynchronizedUsageBlock();
            usage3.classMethod();
            SynchronizedUsageBlock usage4 = new SynchronizedUsageBlock();
            usage4.classMethod();
    }

    /**
     * synchronized(this) 加鎖
     * 本方法的執(zhí)行需要 3s（因?yàn)橛?3s 的休眠時(shí)間）
     */
    public void thisMethod() {
        synchronized (this) {
            System.out.println("synchronized(this) 加鎖：" + LocalDateTime.now());
            try {
                // 休眠 3s
                TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

     * synchronized(xxx.class) 加鎖
    public void classMethod() {
        synchronized (SynchronizedUsageBlock.class) {
            System.out.println("synchronized(xxx.class) 加鎖：" + LocalDateTime.now());
}

以上程序的執(zhí)行結(jié)果如下：

總結(jié)

synchronized 用 3 種用法，用它可以來修飾普通方法、靜態(tài)方法和代碼塊，其中最常用的是修飾代碼塊，而修飾代碼塊時(shí)需要指定一個(gè)加鎖對(duì)象，這個(gè)加鎖對(duì)象通常使用 this 或 xxx.class 來表示，當(dāng)使用 this 時(shí)，表示使用當(dāng)前對(duì)象來加鎖，而使用 class 時(shí)，表示表示使用某個(gè)類（非類對(duì)象實(shí)例）來加鎖，它是全局生效的。

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