Java中的synchronized关键字

lylwyy2016 发布于2019-08-19 10:24 / 2054人阅读

摘要：的关键字中的块使用关键字进行标记。由于每个类只有一个类对象存在于中，因此全局同时只有一个线程能够进入到同一个类的静态同步方法中。同步代码块使这种期望成为可能。注意同步代码块如何在括号中接受一个对象。相同的实例被传入两个不同的线程实例中。

Java的synchronized块标记一个方法或一个代码块为同步的。synchronized块能用于防止出现竞态条件。

Java的synchronized关键字

java中的synchronized块使用synchronized关键字进行标记。一个synchronized块在某个对象上被同步。所有在某个对象上同步的synchronized块同时只能有一个线程执行，所有其他试图进入synchronized块的线程被阻塞，知道进入synchronized块的线程退出。

synchronized关键字能够用于编辑4种不同类型的块：

实例方法

静态方法

实例方法中的代码块

静态方法中的代码块

这些块被同步在不同的对象上。哪种synchronized块是你需要的取决于实际情况。

同步的实例方法

这里有一个同步的实例方法：

public synchronized void add(int value) {
  this.count += value;
}

注意这里在方法定义中使用synchronized关键字。这告诉Java方法是同步的。

Java中一个同步的实例方法同步在这个方法所在的实例（对象）上。因此，每个实例的同步方法同步在不同的对象上：拥有这个方法的实例。同时只有一个线程能在一个同步的实例方法上执行。如果多于一个实例存在，则一个线程一次能执行在每个实例的一个同步实例方法中，每个实例一个线程。

同步的静态方法

静态方法被标记为synchronized就像实例方法一样使用synchronized关键字。这里有一个同步的静态方法：

public static synchronized void add(int value) {
  count += value;
}

这里synchronized关键字告诉Java这个方法是同步的。

同步的静态方法同步在方法所属的类对象（如MyClass.class）上。由于每个类只有一个类对象存在于JVM中，因此全局同时只有一个线程能够进入到同一个类的静态同步方法中。

如果静态同步方法位于不同的类中，则一个线程能够在每个类的静态同步方法中执行。每个类一个线程。

实例方法的同步代码块

有时不必同步整个方法。有时更倾向于只同步一个方法中的一部分。Java同步代码块使这种期望成为可能。

这里有一个在非同步Java方法中的同步代码块：

public void add(int value) {
  synchronized(this) {
    this.count += value;
  }
}

这个例子使用Java同步代码块使得一块代码可以被同步访问。这块代码现在就好像是一个同步方法被执行。

注意Java同步代码块如何在括号中接受一个对象。在上面的例子中“this”被使用，也就是这个方法调用所在的实例。括号中的对象叫做「monitor object」。这段代码被叫做同步在一个monitor object上。一个同步的实例方法使用它所属的对象作为monitor object。

同时只有一个线程能执行在同步于相同monitor object上的Java代码块。

下面两个例子都是同步在他们被调用的实例上，两者等价：

public class MyClass {
  public synchronized void log1(String msg1, String msg2) {
    log.writeln(msg1);
    log.writeln(msg2);
  }

  public void log2(String msg1, String msg2) {
    synchronized(this) {
      log.writeln(msg1);
      log.writeln(msg2);
    }
  }
}

同时只有一个线程能够执行在上面两个同步代码块之一上面。

可能会有代码块同步在非this对象上。

静态方法中的同步代码块

这些方法同步在方法所属类的类对象上：

public class MyClass {
  public static synchronized void log1(String msg1, String msg2) {
    log.writeln(msg1);
    log.writeln(msg2);
  }

  public static void log2(String msg1, String msg2) {
    synchronized(MyClass.class) {
      log.writeln(msg1);
      log.writeln(msg2);
    }
  }
}

可能会有代码块同步在非MyClass.class上。

synchronized例子

这里有一个例子，启动2个线程，每个线程都在同一个Counter对象上调用add方法。同时只有一个线程会调用同一个对象的add方法，因为这个方法被synchronized关键字修饰在它所属的同一个实例上。

public class Counter {
  
  long count = 0;

  public synchronized void add(long value) {
    this.count += value
  }
}

public class CounterThread extends Thread {

  protected Counter counter = null;

  public CounterThread(Counter counter) {
    this.counter = counter;
  }

  public void run() {
    for(int i = 0; i < 10; i++) {
      counter.add(i);
    }
  }
}

public class Example {

  public static void main(String[] args) {
    Counter counter = new Counter();
    Thread threadA = new CounterThread(counter);
    Thread threadB = new CounterThread(counter);
    
    threadA.start();
    threadB.start();
  }
}

两个线程被创建。相同的Counter实例被传入两个不同的线程实例中。Counter.add()方法在实例上同步，因为add方法是一个实例方法，并被标记为synchronized。因此同时只有一个线程能调用add()方法。另一个线程会等待第一个线程离开add()方法，然后执行。

如果两个线程引用两个不同的Counter实例，则同时调用add()方法不会有问题。调用是对于不同的对象，因此方法调用也同步在不同的对象上。因此调用不会被阻塞。

public class Example {

  public static void main(String[] args) {
    Counter counterA = new Counter();
    Counter counterB = new Counter();
    Thread threadA = new CounterThread(counterA);
    Thread threadB = new CounterThread(counterB);
    
    threadA.start();
    threadB.start();
  }
}

助理这里的threadA和threadB不再引用同一个counter实例。counterA和counterB的add方法同步在各自所属对象上。调用counterA的add()方法不会紫塞调用在counterB的add()方法。

Java的同步实用工具

synchronized机制是Java的第一个用于同步访问共享在多线程间的同步机制。synchronized机制现在看来不是很先进，这也就是为什么Java5推出了一组同步实用类帮助开发者实现更细粒度的同步控制。

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