Java類鎖、對象鎖、私有鎖沖突測試
類鎖和對象鎖是否會沖突？對象鎖和私有鎖是否會沖突？通過實例來進行說明。
一、相關(guān)約定
為了明確后文的描述，先對本文涉及到的鎖的相關(guān)定義作如下約定：
1. 類鎖：在代碼中的方法上加了static和synchronized的鎖，或者synchronized(xxx.class）的代碼段，如下文中的increament()；
2.對象鎖：在代碼中的方法上加了synchronized的鎖，或者synchronized(this）的代碼段，如下文中的synOnMethod()和synInMethod()；
3.私有鎖：在類內(nèi)部聲明一個私有屬性如private Object lock，在需要加鎖的代碼段synchronized(lock），如下文中的synMethodWithObj()。
二、測試代碼
1.編寫一個啟動類ObjectLock
public class ObjectLock {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("start time = " + System.currentTimeMillis()+"ms");
LockTestClass test = new LockTestClass();
for (int i = 0; i < 3; i++) {
Thread thread = new ObjThread(test, i);
thread.start();
}
}
}
2.編寫一個線程類ObjThread，用于啟動同步方法（注意它的run方法可能會調(diào)整以進行不同的測試）
public class ObjThread extends Thread {
LockTestClass lock;
int i = 0;
public ObjThread(LockTestClass lock, int i) {
this.lock = lock;
this.i = i;
}
public void run() {
//無鎖方法
// lock.noSynMethod(this.getId(),this);
//對象鎖方法1，采用synchronized synInMethod的方式
lock.synInMethod();
//對象鎖方法2，采用synchronized(this)的方式
// lock.synOnMethod();
//私有鎖方法，采用synchronized(object)的方式
// lock.synMethodWithObj();
//類鎖方法，采用static synchronized increment的方式
LockTestClass.increment();
}
}
3.再編寫一個鎖的測試類LockTestClass，包括各種加鎖方法
public class LockTestClass {
//用于類鎖計數(shù)
private static int i = 0;
//私有鎖
private Object object = new Object();
/**
* <p>
* 無鎖方法
*
* @param threadID
* @param thread
*/
public void noSynMethod(long threadID, ObjThread thread) {
System.out.println("nosyn: class obj is " + thread + ", threadId is"
+ threadID);
}
/**
* 對象鎖方法1
*/
public synchronized void synOnMethod() {
System.out.println("synOnMethod begins" + ", time = "
+ System.currentTimeMillis() + "ms");
try {
Thread.sleep(2000L);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("synOnMethod ends");
}
/**
* 對象鎖方法2,采用synchronized (this)來加鎖
*/
public void synInMethod() {
synchronized (this) {
System.out.println("synInMethod begins" + ", time = "
+ System.currentTimeMillis() + "ms");
try {
Thread.sleep(2000L);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("synInMethod ends");
}
}
/**
* 對象鎖方法3
*/
public void synMethodWithObj() {
synchronized (object) {
System.out.println("synMethodWithObj begins" + ", time = "
+ System.currentTimeMillis() + "ms");
try {
Thread.sleep(2000L);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("synMethodWithObj ends");
}
}
/**
* 類鎖
*/
public static synchronized void increament() {
System.out.println("class synchronized. i = " + i + ", time = "
+ System.currentTimeMillis() + "ms");
i++;
try {
Thread.sleep(2000L);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("class synchronized ends.");
}
}
三、測試結(jié)果
1.測試類鎖和對象鎖，ObjectThread的run方法修改如下：
public void run() {
//無鎖方法
// lock.noSynMethod(this.getId(),this);
//對象鎖方法1，采用synchronized synInMethod的方式
lock.synInMethod();
//對象鎖方法2，采用synchronized(this)的方式
// lock.synOnMethod();
//私有鎖方法，采用synchronized(object)的方式
// lock.synMethodWithObj();
//類鎖方法，采用static synchronized increment的方式
LockTestClass.increament();
}
終端輸出：
start time = 1413101360231ms
synInMethod begins, time = 1413101360233ms
synInMethod ends
class synchronized. i = 0, time = 1413101362233ms
synInMethod begins, time = 1413101362233ms
class synchronized ends.
synInMethod ends
class synchronized. i = 1, time = 1413101364233ms
synInMethod begins, time = 1413101364233ms
class synchronized ends.
synInMethod ends
class synchronized. i = 2, time = 1413101366234ms
class synchronized ends.
可以看到對象鎖方法(synInMothod）第一次啟動時比類鎖方法（increament)快2秒，這是因為在synInMehtod執(zhí)行時sleep了2秒再執(zhí)行的increament，而這兩個方法共用一個線程，所以會慢2秒，如果increament在run中放到synInMethod前面，那么第一次啟動時就是increament快2秒。
而當(dāng)類鎖方法啟動時，另一個線程時的對象鎖方法也幾乎同時啟動，說明二者使用的并非同一個鎖，不會產(chǎn)生競爭。
結(jié)論：類鎖和對象鎖不會產(chǎn)生競爭，二者的加鎖方法不會相互影響。
2.私有鎖和對象鎖，ObjectThread的run方法修改如下：
public void run() {
//無鎖方法
// lock.noSynMethod(this.getId(),this);
//對象鎖方法1，采用synchronized synInMethod的方式
lock.synInMethod();
//對象鎖方法2，采用synchronized(this)的方式
// lock.synOnMethod();
//私有鎖方法，采用synchronized(object)的方式
lock.synMethodWithObj();
//類鎖方法，采用static synchronized increment的方式
// LockTestClass.increament();
}
終端輸出：
start time = 1413121912406ms
synInMethod begins, time = 1413121912407ms.
synInMethod ends.
synMethodWithObj begins, time = 1413121914407ms
synInMethod begins, time = 1413121914407ms.
synInMethod ends.
synMethodWithObj ends
synInMethod begins, time = 1413121916407ms.
synMethodWithObj begins, time = 1413121916407ms
synInMethod ends.
synMethodWithObj ends
synMethodWithObj begins, time = 1413121918407ms
synMethodWithObj ends
和類鎖和對象鎖非常類似。
結(jié)論：私有鎖和對象鎖也不會產(chǎn)生競爭，二者的加鎖方法不會相互影響。
3.synchronized直接加在方法上和synchronized(this)，ObjectThread的run方法修改如下：
public void run() {
//無鎖方法
// lock.noSynMethod(this.getId(),this);
//對象鎖方法1，采用synchronized synInMethod的方式
lock.synInMethod();
//對象鎖方法2，采用synchronized(this)的方式
lock.synOnMethod();
//私有鎖方法，采用synchronized(object)的方式
// lock.synMethodWithObj();
//類鎖方法，采用static synchronized increment的方式
// LockTestClass.increament();
}
終端輸出：
start time = 1413102913278ms
synInMethod begins, time = 1413102913279ms
synInMethod ends
synInMethod begins, time = 1413102915279ms
synInMethod ends
synOnMethod begins, time = 1413102917279ms
synOnMethod ends
synInMethod begins, time = 1413102919279ms
synInMethod ends
synOnMethod begins, time = 1413102921279ms
synOnMethod ends
synOnMethod begins, time = 1413102923279ms
synOnMethod ends
可以看到，二者嚴(yán)格地串行輸出（當(dāng)然再次執(zhí)行時先運行synInMethod還是先運行synOnMethod并不是確定的，取決于誰獲得了鎖）。
結(jié)論：synchronized直接加在方法上和synchronized(this)都是對當(dāng)前對象加鎖，二者的加鎖方法夠成了競爭關(guān)系，同一時刻只能有一個方法能執(zhí)行。
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