java多线程：synchronized

entner 发布于2019-08-19 11:41 / 3355人阅读

摘要：非静态方法以及方法内部的代码块持有的是同一个对象锁，它们是同步执行的。可重入锁使用时，当一个线程请求一个对象锁时，再次请求该锁是可以立即得到的。出现异常，会自动释放锁同步方法与同步代码块作用于整个方法，可能引起方法执行效率下降。

synchronize可以在多个线程操作同一个成员变量或者方法时，实现同步(或者互斥)的效果。
synchronized可以作用于方法，以及方法内部的代码块。

//1 
synchronized void method(){}
   //2
static synchronized void method(){}
//3
synchronized void method(){
    synchronized(锁对象){
    }
}
//4
static synchronized void method(){
    synchronized(锁对象){
    }
}

锁对象

那么在上面的示例中，它们分别持有的锁对象是谁？
synchronized作用于非静态方法以及非静态方法内部的代码块，持有的是当前类的对象的锁，并且是同一个锁。作用于静态方法及其内部的代码块，持有的是当前类的Class对象的锁，并且和非静态方法不是同一个锁。
通过代码来验证。

public class SynchronizedTest {

    private synchronized void test1(){
        for (int x = 0; x < 5; x++) {

            System.out.println("test1---"+x);
        }
    }
    private  void test2(){
        synchronized(this) {
            for (int x = 0; x < 5; x++) {

                System.out.println("---test2---"+x);
            }
        }
    }

    private static synchronized void test3(){
        for (int x = 0; x < 5; x++) {

            System.out.println("------test3---"+x);
        }
    }

    private static  void test4(){
        synchronized (SynchronizedTest.class){
            for (int x = 0; x < 5; x++) {

                System.out.println("---------test4---"+x);
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        SynchronizedTest synchronizedTest = new SynchronizedTest();
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                synchronizedTest.test1();
            }
        }).start();
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                synchronizedTest.test2();
            }
        }).start();
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                test3();
            }
        }).start();
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                test4();
            }
        }).start();
    }
}

执行结果

test1---0
------test3---0
test1---1
------test3---1
test1---2
test1---3
------test3---2
test1---4
------test3---3
------test3---4
---test2---0
---test2---1
---test2---2
---test2---3
---test2---4
---------test4---0
---------test4---1
---------test4---2
---------test4---3
---------test4---4

test1和test2不会交叉执行，test3和test4也不会交叉执行。非静态方法以及方法内部的代码块持有的是同一个对象锁，它们是同步执行的。静态方法和内部的代码块持有的是当前类的Class对象锁，它们是同步执行的。而静态方法和非静态方法持有的不是同一个锁，它们是异步的。

String作为锁

字符串常量作为锁，会有什么结果？

        final String a = "100";
        final String b = "100";
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                synchronized (a){
                    while (true){
                        try {
                            Thread.sleep(500);
                        } catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName());
                    }
                }
            }
        },"thread-a").start();
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                synchronized (b){
                    while (true){
                        try {
                            Thread.sleep(500);
                        } catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName());
                    }
                }
            }
        },"thread-b").start();

这里字符串a和b虽然是两个对象，但是声明b时，会将字符串常量池中已存在的a的值直接赋给b。这样a和b其实是一样的。这样线程thread-a和thread-b同时抢占同一个锁，一旦一个线程抢到该锁，另一个线程就再也获取不到该锁。

synchronized不具有继承性

自己覆盖了父类被synchronized修饰的方法，子类方法如果需要同步性，也需要用synchronized修饰。
定义子类Sub继承自SynchronizedTest

class Sub extends SynchronizedTest{
    @Override
    public void test2() {
        //super.test2();
        for (int x = 0; x < 15; x++) {
            try {
                Thread.sleep(300);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName());
        }
    }
}

然后开启两个线程调用Sub的test2()方法。

final  Sub sub = new Sub();
       new Thread(new Runnable() {
           @Override
           public void run() {
               sub.test2();
           }
       },"Sub---A").start();
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                sub.test2();
            }
        },"Sub---B").start();

打印结果

Sub---A
Sub---B
Sub---A
Sub---B
Sub---A
Sub---B
Sub---A
Sub---B

可见Sub的test2()方法并没有同步性。也就是synchronized不能被继承。

可重入锁

使用synchronized时，当一个线程请求一个对象锁时，再次请求该锁是可以立即得到的。

public class SynchronizedTest {

    private synchronized void test1(){
        for (int x = 0; x < 5; x++) {

            System.out.println("test1---"+x);
        }
        test2();
    }
    public  void test2(){
        synchronized(this) {
            for (int x = 0; x < 5; x++) {

                System.out.println("---test2---"+x);
            }
        }
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        SynchronizedTest synchronizedTest = new SynchronizedTest();
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                synchronizedTest.test1();
            }
        }).start();
        
    }
 }

在方法test1()中调用方法test2()，并不需要等待锁，而是立即获取到锁。
把子类Sub的test2()方法也改成synchronized修饰。并在其内部调用父类的test2()方法。能获得锁吗？

class Sub extends SynchronizedTest{
    @Override
    public synchronized void test2() {
        //调用父类的同步方法
        super.test2();
        for (int x = 0; x < 15; x++) {
            try {
                Thread.sleep(300);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName());
        }
    }
}

打印结果

---test2---0
---test2---1
---test2---2
---test2---3
---test2---4
Sub---A
Sub---A
Sub---A
Sub---A

可以看到父类方法执行完毕，子类的方法立即执行。可见，在子父类的继承关系中，也支持可重入锁这个特性。

出现异常，会自动释放锁 同步方法与同步代码块

synchronized作用于整个方法，可能引起方法执行效率下降。建议将方法内部需要同步的代码用synchronized修饰，也就是synchronized代码块。

多个同步锁对象

在一个类中假如有多个同步方法，它们之间并不需要互斥。那么使用同一个锁，会大大降低效率。可以定义多个同步锁对象。

 Object obj1 = new Object();
 Object obj2 = new Object();
    
 public void method1(){
  synchronized(obj1){

}
}

 public void method2(){
  synchronized(obj2){

}
}

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