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多线程-synchronized
阅读量:7062 次
发布时间:2019-06-28

本文共 7408 字,大约阅读时间需要 24 分钟。

引言

synchronized是Java线程同步中的一个重要的概念,synchronized是独占锁(互斥锁),同时也是可重入锁(可重入锁一定程度上避免了死锁的问题,内部是关联一个计数器,加一次锁计数器值加一,为零时释放锁),也是一种重量级锁。

synchronized是Java中的关键字,是一种同步锁,修饰的情形有以下几种:

(1)修饰一个代码块,被修饰的代码块称为同步语句块,其作用的范围是大括号{}括起来的代码,作用的对象是调用这个方法的对象;

(2)修饰一个方法,被修饰的方法称为同步方法,其作用的范围是整个方法,作用的对象是调用这个方法的对象。

(3)修饰一个静态的方法,其作用的范围是整个静态方法,作用的对象是这个类的所有对象。

(4)修饰一个类,其作用的范围是synchronized后面大括号{}括起来的部分,作用的对象是这个类的所有对象。

 

修饰一个代码块

(1)一个线程访问一个对象中的synchronized(this)同步代码块时,其他试图访问该对象的线程将被阻塞。

package com.huawei.thread;class SyncThread implements Runnable {	private static int count;	public SyncThread() {		count = 0;	}	@Override	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 ie) {					ie.printStackTrace();				}			}		}	}}public class Test38 {	public static void main(String[] args) {		SyncThread sync = new SyncThread();		Thread t1 = new Thread(sync, "A");		Thread t2 = new Thread(sync, "B");		t1.start();		t2.start();	}}  

运行截图:

当两个并发线程t1,t2访问同一个对象sync中的synchronized代码块时,在同一个时刻只能有一个线程得到执行,另一个线程受阻塞。t1和t2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。

main函数做简单修改:

public static void main(String[] args) {		Thread t1 = new Thread(new SyncThread(), "A");		Thread t2 = new Thread(new SyncThread(), "B");		t1.start();		t2.start();}

synchronized只锁定对象,每个对象只有一个锁与之相关联。t1和t2分别创建了SyncThread对象与之关联,因此t1和t2锁定的对象是不同的,互不干扰,不形成互斥,所有两个线程可以同时执行。

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

package com.huawei.thread;class Counter implements Runnable {	private int count;	public Counter() {		count = 0;	}	public void addCount() {		synchronized (this) {			for (int i = 0; i < 5; i++) {				try {					System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ": " + (count++));					Thread.sleep(100);				} catch (Exception e) {					e.printStackTrace();				}			}		}	}	public void printCount() {		for (int i = 0; i < 5; i++) {			try {				System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " count: " + count);				Thread.sleep(100);			} catch (Exception e) {				e.printStackTrace();			}		}	}	@Override	public void run() {		String tName = Thread.currentThread().getName();		if (tName.equals("A")) {			addCount();		} else if (tName.equals("B")) {			printCount();		}	}}public class Test39 {	public static void main(String[] args) {		Counter counter = new Counter();		Thread t1 = new Thread(counter, "A");		Thread t2 = new Thread(counter, "B");		t1.start();		t2.start();	}}  

运行截图:

addCount是一个synchronized方法,printCount是非synchronized。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,其他线程可以访问对象的非synchronized代码块而不受阻塞。

(3)指定要给某个对象加锁

package com.huawei.thread;class Account {	private String name;	private float amount;	public Account(String name, float amount) {		this.name = name;		this.amount = amount;	}	public void deposit(float amt) {		amount += amt;		try {			Thread.sleep(100);		} catch (Exception e) {			e.printStackTrace();		}	}	public void withdraw(float amt) {		amount -= amt;		try {			Thread.sleep(100);		} catch (Exception e) {			e.printStackTrace();		}	}	public float getAmount() {		return amount;	}	@Override	public String toString() {		return "Account [name=" + name + ", amount=" + amount + "]";	}}class AccountOperator implements Runnable {	private Account account;	public AccountOperator(Account account) {		this.account = account;	}	@Override	public void run() {		synchronized (account) {			account.deposit(500);			account.withdraw(500);			System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ": " + account.getAmount());		}	}}public class Test40 {	static final int THREAD_NUM = 5;	public static void main(String[] args) {		Account account = new Account("zhang san", 1000.0f);		AccountOperator ao = new AccountOperator(account);		Thread[] threads = new Thread[THREAD_NUM];		for (int i = 0; i < THREAD_NUM; i++) {			threads[i] = new Thread(ao, "Thread" + i);			threads[i].start();		}	}}

 

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。

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() {   }}  

注:零长度的byte数组对象创建起来比任何对象都经济。

synchronized不能锁住基本的类型如:int,long,float等非对象类型

修饰一个方法 

synchronized修饰方法和修饰一个代码块类似,只是作用范围不一样,修饰代码块时大括号括起来的范围,而修饰方法范围是整个函数。

(1)synchronized关键字不能继承

虽然可以用synchronized来定义方法,但是synchronized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,而在子类中覆盖这个方法,则在子类中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。

在子类方法中加上synchronized关键字:

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: 

class Parent {   public synchronized void method() {   }}class Child extends Parent {   public void method() { super.method();   }}

(2)在定义接口方法时不能使用synchronized关键字

(3)构造方法不能使用synchronized关键字,但可以使用synchronized代码块来进行同步

 

修饰一个静态方法

 (1)静态方法属于类而不属于对象。synchronized修饰的静态方法锁定的是这个类的所有对象。

package com.huawei.thread;public class Test42 {	static class SyncThread implements Runnable {		private static int count;		public SyncThread() {			count = 0;		}		public synchronized static void m() {			for (int i = 0; i < 5; i++) {				try {					System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ": " + (count++));				} catch (Exception e) {					e.printStackTrace();				}			}		}		@Override		public synchronized void run() {			m();		}	}	public static void main(String[] args) {		Thread t1 = new Thread(new SyncThread(), "A");		Thread t2 = new Thread(new SyncThread(), "B");		t1.start();		t2.start();	}}

只要修饰了静态方法,相对于整个类及其产生的对象只有一把锁。

(2)Java类中可以有静态代码块static{},可以在其中设置同步代码块

public class Test40 {	static final Integer THREAD_NUM = 5;		static {		synchronized (THREAD_NUM) {		  // #TODO			}	}}  

其中synchronized修饰的必须是static变量或者类

(3)如果一个类中定义了一个synchronized 的 static 函数A,也定义了一个 synchronized 的 instance函数B,那么这个类的同一对象Obj在多线程中分别访问A和B两个方法时,不会构成同步,因为它们的锁都不一样。B方法的锁是Obj这个对象,而B的锁是Obj所属的那个Class。

package com.huawei.thread;public class Test43 {	public static void main(String[] args) {		My my = new My();		Thread t1 = new Thread(my, "A");		Thread t2 = new Thread(my, "B");		t1.start();		t2.start();	}}class My implements Runnable {	@Override	public void run() {		String name = Thread.currentThread().getName();		if (name.equals("A")) {			test1();		} else if (name.equals("B")) {			test2();		}	}	synchronized void test2() {		try {			for (int i = 0; i < 5; i++) {				Thread.sleep(100);				System.out.println("test2");			}		} catch (Exception e) {			e.printStackTrace();		}	}	synchronized static void test1() {		try {			for (int i = 0; i < 5; i++) {				Thread.sleep(100);				System.out.println("test1");			}		} catch (Exception e) {			e.printStackTrace();		}	}}  

 

 

修饰一个类  

class ClassName {   public void method() {      synchronized(ClassName.class) {         // todo      }   }}

效果与修饰一个静态方法类似。

小结

(1)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。 

(2)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。 

(3)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。

 

参考资料

 http://blog.csdn.net/luoweifu/article/details/46613015

 http://www.cnblogs.com/beiyetengqing/p/6213437.html

 

转载于:https://www.cnblogs.com/lujiango/p/7660538.html

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