Java多线程学习（二）synchronized关键字（2）

Batkid 发布于2019-08-15 15:30 / 3429人阅读

摘要：关键字加到非静态方法上持有的是对象锁。线程和线程持有的锁不一样，所以和运行同步，但是和运行不同步。所以尽量不要使用而使用参考多线程编程核心技术并发编程的艺术如果你觉得博主的文章不错，欢迎转发点赞。

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Java多线程学习（一）Java多线程入门

Java多线程学习（二）synchronized关键字（1）

java多线程学习（二）synchronized关键字（2）

Java多线程学习（三）volatile关键字

Java多线程学习（四）等待/通知（wait/notify）机制

Java多线程学习（五）线程间通信知识点补充

Java多线程学习（六）Lock锁的使用

Java多线程学习（七）并发编程中一些问题

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(2) synchronized同步语句块

本节思维导图：

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一 synchronized方法的缺点

使用synchronized关键字声明方法有些时候是有很大的弊端的，比如我们有两个线程一个线程A调用同步方法后获得锁，那么另一个线程B就需要等待A执行完，但是如果说A执行的是一个很费时间的任务的话这样就会很耗时。

先来看一个暴露synchronized方法的缺点实例，然后在看看如何通过synchronized同步语句块解决这个问题。

Task.java

public class Task {

    private String getData1;
    private String getData2;

    public synchronized void doLongTimeTask() {
        try {
            System.out.println("begin task");
            Thread.sleep(3000);
            getData1 = "长时间处理任务后从远程返回的值1 threadName="
                    + Thread.currentThread().getName();
            getData2 = "长时间处理任务后从远程返回的值2 threadName="
                    + Thread.currentThread().getName();
            System.out.println(getData1);
            System.out.println(getData2);
            System.out.println("end task");
        } catch (InterruptedException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

CommonUtils.java

public class CommonUtils {

    public static long beginTime1;
    public static long endTime1;

    public static long beginTime2;
    public static long endTime2;
}

MyThread1.java

public class MyThread1 extends Thread {
    private Task task;
    public MyThread1(Task task) {
        super();
        this.task = task;
    }
    @Override
    public void run() {
        super.run();
        CommonUtils.beginTime1 = System.currentTimeMillis();
        task.doLongTimeTask();
        CommonUtils.endTime1 = System.currentTimeMillis();
    }
}

MyThread2.java

public class MyThread2 extends Thread {
    private Task task;
    public MyThread2(Task task) {
        super();
        this.task = task;
    }
    @Override
    public void run() {
        super.run();
        CommonUtils.beginTime2 = System.currentTimeMillis();
        task.doLongTimeTask();
        CommonUtils.endTime2 = System.currentTimeMillis();
    }
}

Run.java

public class Run {

    public static void main(String[] args) {
        Task task = new Task();

        MyThread1 thread1 = new MyThread1(task);
        thread1.start();

        MyThread2 thread2 = new MyThread2(task);
        thread2.start();

        try {
            Thread.sleep(10000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        long beginTime = CommonUtils.beginTime1;
        if (CommonUtils.beginTime2 < CommonUtils.beginTime1) {
            beginTime = CommonUtils.beginTime2;
        }

        long endTime = CommonUtils.endTime1;
        if (CommonUtils.endTime2 > CommonUtils.endTime1) {
            endTime = CommonUtils.endTime2;
        }

        System.out.println("耗时：" + ((endTime - beginTime) / 1000));
    }
}

运行结果：

从运行时间上来看，synchronized方法的问题很明显。可以使用synchronized同步块来解决这个问题。但是要注意synchronized同步块的使用方式，如果synchronized同步块使用不好的话并不会带来效率的提升。

二 synchronized（this）同步代码块的使用

修改上例中的Task.java如下：

public class Task {

    private String getData1;
    private String getData2;

    public void doLongTimeTask() {
        try {
            System.out.println("begin task");
            Thread.sleep(3000);

            String privateGetData1 = "长时间处理任务后从远程返回的值1 threadName="
                    + Thread.currentThread().getName();
            String privateGetData2 = "长时间处理任务后从远程返回的值2 threadName="
                    + Thread.currentThread().getName();

            synchronized (this) {
                getData1 = privateGetData1;
                getData2 = privateGetData2;
            }
            
            System.out.println(getData1);
            System.out.println(getData2);
            System.out.println("end task");
        } catch (InterruptedException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

运行结果：

从上面代码可以看出当一个线程访问一个对象的synchronized同步代码块时，另一个线程任然可以访问该对象非synchronized同步代码块。

时间虽然缩短了，但是大家考虑一下synchronized代码块真的是同步的吗？它真的持有当前调用对象的锁吗？

是的。不在synchronized代码块中就异步执行，在synchronized代码块中就是同步执行。

验证代码：synchronizedDemo1包下

三 synchronized（object）代码块间使用

MyObject.java

public class MyObject {
}

Service.java

public class Service {

    public void testMethod1(MyObject object) {
        synchronized (object) {
            try {
                System.out.println("testMethod1 ____getLock time="
                        + System.currentTimeMillis() + " run ThreadName="
                        + Thread.currentThread().getName());
                Thread.sleep(2000);
                System.out.println("testMethod1 releaseLock time="
                        + System.currentTimeMillis() + " run ThreadName="
                        + Thread.currentThread().getName());
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

ThreadA.java

public class ThreadA extends Thread {

    private Service service;
    private MyObject object;

    public ThreadA(Service service, MyObject object) {
        super();
        this.service = service;
        this.object = object;
    }

    @Override
    public void run() {
        super.run();
        service.testMethod1(object);
    }
}

ThreadB.java

public class ThreadB extends Thread {
    private Service service;
    private MyObject object;

    public ThreadB(Service service, MyObject object) {
        super();
        this.service = service;
        this.object = object;
    }

    @Override
    public void run() {
        super.run();
        service.testMethod1(object);
    }

}

Run1_1.java

public class Run1_1 {

    public static void main(String[] args) {
        Service service = new Service();
        MyObject object = new MyObject();

        ThreadA a = new ThreadA(service, object);
        a.setName("a");
        a.start();

        ThreadB b = new ThreadB(service, object);
        b.setName("b");
        b.start();
    }
}

运行结果：

可以看出如下图所示，两个线程使用了同一个“对象监视器”,所以运行结果是同步的。

那么，如果使用不同的对象监视器会出现什么效果呢？

修改Run1_1.java如下：

public class Run1_2 {

    public static void main(String[] args) {
        Service service = new Service();
        MyObject object1 = new MyObject();
        MyObject object2 = new MyObject();

        ThreadA a = new ThreadA(service, object1);
        a.setName("a");
        a.start();

        ThreadB b = new ThreadB(service, object2);
        b.setName("b");
        b.start();
    }
}

运行结果：

可以看出如下图所示，两个线程使用了不同的“对象监视器”,所以运行结果不是同步的了。

四 synchronized代码块间的同步性

当一个对象访问synchronized(this)代码块时，其他线程对同一个对象中所有其他synchronized(this)代码块代码块的访问将被阻塞，这说明synchronized(this)代码块使用的“对象监视器”是一个。
也就是说和synchronized方法一样，synchronized(this)代码块也是锁定当前对象的。

另外通过上面的学习我们可以得出两个结论。

其他线程执行对象中synchronized同步方法（上一节我们介绍过，需要回顾的可以看上一节的文章）和synchronized(this)代码块时呈现同步效果;

如果两个线程使用了同一个“对象监视器”,运行结果同步，否则不同步.

五静态同步synchronized方法与synchronized(class)代码块

synchronized关键字加到static静态方法和synchronized(class)代码块上都是是给Class类上锁，而synchronized关键字加到非static静态方法上是给对象上锁。

Service.java

package ceshi;

public class Service {

    public static void printA() {
        synchronized (Service.class) {
            try {
                System.out.println(
                        "线程名称为：" + Thread.currentThread().getName() + "在" + System.currentTimeMillis() + "进入printA");
                Thread.sleep(3000);
                System.out.println(
                        "线程名称为：" + Thread.currentThread().getName() + "在" + System.currentTimeMillis() + "离开printA");
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    synchronized public static void printB() {
        System.out.println("线程名称为：" + Thread.currentThread().getName() + "在" + System.currentTimeMillis() + "进入printB");
        System.out.println("线程名称为：" + Thread.currentThread().getName() + "在" + System.currentTimeMillis() + "离开printB");
    }

    synchronized public void printC() {
        System.out.println("线程名称为：" + Thread.currentThread().getName() + "在" + System.currentTimeMillis() + "进入printC");
        System.out.println("线程名称为：" + Thread.currentThread().getName() + "在" + System.currentTimeMillis() + "离开printC");
    }

}

ThreadA.java

public class ThreadA extends Thread {
    private Service service;
    public ThreadA(Service service) {
        super();
        this.service = service;
    }
    @Override
    public void run() {
        service.printA();
    }
}

ThreadB.java

public class ThreadB extends Thread {
    private Service service;
    public ThreadB(Service service) {
        super();
        this.service = service;
    }
    @Override
    public void run() {
        service.printB();
    }
}

ThreadC.java

public class ThreadC extends Thread {
    private Service service;
    public ThreadC(Service service) {
        super();
        this.service = service;
    }
    @Override
    public void run() {
        service.printC();
    }
}

Run.java

public class Run {
    public static void main(String[] args) {
        Service service = new Service();
        ThreadA a = new ThreadA(service);
        a.setName("A");
        a.start();

        ThreadB b = new ThreadB(service);
        b.setName("B");
        b.start();

        ThreadC c = new ThreadC(service);
        c.setName("C");
        c.start();
    }
}

运行结果：

从运行结果可以看出:静态同步synchronized方法与synchronized(class)代码块持有的锁一样，都是Class锁，Class锁对对象的所有实例起作用。synchronized关键字加到非static静态方法上持有的是对象锁。

线程A,B和线程C持有的锁不一样，所以A和B运行同步，但是和C运行不同步。

六数据类型String的常量池属性

在Jvm中具有String常量池缓存的功能

    String s1 = "a";
    String s2="a";
    System.out.println(s1==s2);//true

上面代码输出为true.这是为什么呢？

字符串常量池中的字符串只存在一份！即执行完第一行代码后，常量池中已存在 “a”，那么s2不会在常量池中申请新的空间，而是直接把已存在的字符串内存地址返回给s2。

因为数据类型String的常量池属性，所以synchronized(string)在使用时某些情况下会出现一些问题，比如两个线程运行
synchronized("abc")｛
｝和
synchronized("abc")｛
｝修饰的方法时，这两个线程就会持有相同的锁，导致某一时刻只有一个线程能运行。所以尽量不要使用synchronized(string)而使用synchronized(object)

参考：

《Java多线程编程核心技术》
《Java并发编程的艺术》

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