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Java 中 synchronized的用法详解(四种用法)

程序员文章站 2024-03-06 19:07:08
java语言的关键字,当它用来修饰一个方法或者一个代码块的时候,能够保证在同一时刻最多只有一个线程执行该段代码。  1.方法声明时使用,放在范围操作符(publ...

java语言的关键字,当它用来修饰一个方法或者一个代码块的时候,能够保证在同一时刻最多只有一个线程执行该段代码。

 1.方法声明时使用,放在范围操作符(public等)之后,返回类型声明(void等)之前.这时,线程获得的是成员锁,即一次只能有一个线程进入该方法,其他线程要想在此时调用该方法,只能排队等候,当前线程(就是在synchronized方法内部的线程)执行完该方法后,别的线程才能进入.

例如:

   public synchronized void synmethod() {
    //方法体
   }

    2.对某一代码块使用,synchronized后跟括号,括号里是变量,这样,一次只有一个线程进入该代码块.此时,线程获得的是成员锁.例如:

   public int synmethod(int a1){
    synchronized(a1) {
     //一次只能有一个线程进入
    }
   }

    3.synchronized后面括号里是一对象,此时,线程获得的是对象锁.例如:

 public class mythread implements runnable {
  public static void main(string args[]) {
  mythread mt = new mythread();
  thread t1 = new thread(mt, "t1");
  thread t2 = new thread(mt, "t2");
  thread t3 = new thread(mt, "t3");
  thread t4 = new thread(mt, "t4");
  thread t5 = new thread(mt, "t5");
  thread t6 = new thread(mt, "t6");
  t1.start();
  t2.start();
  t3.start();
  t4.start();
  t5.start();
  t6.start();
 }
 public void run() {
  synchronized (this) {
   system.out.println(thread.currentthread().getname());
  }
 }
} 

    对于3,如果线程进入,则得到当前对象锁,那么别的线程在该类所有对象上的任何操作都不能进行.在对象级使用锁通常是一种比较粗糙的方法。为什么要将整个对象都上锁,而不允许其他线程短暂地使用对象中其他同步方法来访问共享资源?如果一个对象拥有多个资源,就不需要只为了让一个线程使用其中一部分资源,就将所有线程都锁在外面。由于每个对象都有锁,可以如下所示使用虚拟对象来上锁:

class finegrainlock {
  mymemberclass x, y;
  object xlock = new object(), ylock = new object();
  public void foo() {
   synchronized(xlock) {
     //access x here
   }
   //do something here - but don't use shared resources
   synchronized(ylock) {
     //access y here
   }
  }
  public void bar() {
   synchronized(this) {
     //access both x and y here
   }
   //do something here - but don't use shared resources
  }
 }

 4.synchronized后面括号里是类,此时,线程获得的是对象锁.例如:

class arraywithlockorder{
 private static long num_locks = 0;
 private long lock_order;
 private int[] arr;
 public arraywithlockorder(int[] a)
 {
  arr = a;
  synchronized(arraywithlockorder.class) {//-----这里
   num_locks++;       // 锁数加 1。
   lock_order = num_locks; // 为此对象实例设置唯一的 lock_order。
  }
 }
 public long lockorder()
 {
  return lock_order;
 }
 public int[] array()
 {
  return arr;
 }
 }
 class someclass implements runnable
 {
 public int sumarrays(arraywithlockorder a1,
            arraywithlockorder a2)
 {
  int value = 0;
  arraywithlockorder first = a1;    // 保留数组引用的一个
  arraywithlockorder last = a2;    // 本地副本。
  int size = a1.array().length;
  if (size == a2.array().length)
  {
   if (a1.lockorder() > a2.lockorder()) // 确定并设置对象的锁定
   {                   // 顺序。
    first = a2;
    last = a1;
   }
   synchronized(first) {       // 按正确的顺序锁定对象。
    synchronized(last) {
     int[] arr1 = a1.array();
     int[] arr2 = a2.array();
     for (int i=0; i<size; i++)
      value += arr1[i] + arr2[i];
    }
   }
  }
  return value;
 }
 public void run() {
  //
 }
 }

对于4,如果线程进入,则线程在该类中所有操作不能进行,包括静态变量和静态方法,实际上,对于含有静态方法和静态变量的代码块的同步,我们通常用4来加锁.

ps:synchronized 用法总结

synchronized用到不同地方对代码产生的影响:

1. synchronized关键字修饰方法

假设p1、p2是同一个类的不同对象,这个类中定义了以下几种情况的同步块或同步方法,p1、p2就都能够调用他们。

public synchronized void method(){
  // 
}

这也就是同步方法,那这时synchronized锁定的是调用这个同步方法对象。也就是说,当一个对象p1在不同的线程中执行这个同步方法时,他们之间会形成互斥,达到同步的效果。同时如果该对象中有多个同步方法,则当一个线程获执行对象中的一个synchronized方法,则该对象中其它同步方法也不允许别的线程执行。但是这个对象所属的class所产生的另一对象p2却能够任意调用这个被加了synchronized关键字的方法。

上边的示例代码等同于如下代码:

public void method()  {  
  synchronized (this)   
  {  
    //..  
  }  
} 

此次就是一个p1对象的对象锁,哪个拿到了p1对象锁的线程,才能够调用p1的同步方法,而对p2而言,p1这个锁和他毫不相干,程式也可能在这种情形下摆脱同步机制的控制,造成数据混乱。

2.同步块,示例代码如下:

public void method() { 
synchronized (this) 
{ 
//.. 
} 
} 

这时,锁就是so这个对象,每个对象对应一个唯一的锁,所以哪个线程拿到这个对象锁谁就能够运行他所控制的那段代码。当有一个明确的对象作为锁时,就能够这样写程式,但当没有明确的对象作为锁,只是想让一段代码同步时,能够创建一个特别的instance变量(他得是个对象)来充当锁:

 private byte[] lock = new byte[0]; 
  public void method(){  
      synchronized(lock) 
      { 
        // 
      }
  }  

注:零长度的byte数组对象创建起来将比任何对象都经济――查看编译后的字节码:生成零长度的byte[]对象只需3条操作码,而object lock = new object()则需要7行操作码。

3.将synchronized作用于static 函数,示例代码如下:

class foo  
{  
  public synchronized static void method1()  

  {  
    //.  
  }  
  public void method2()  
  {  
    synchronized(foo.class)  
    //
  }  
} 

这两个同步方法都调用这个方法的对象所属的类的类锁(class,而不再是由这个class产生的某个具体对象了)。
能够推断:假如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,因为他们的锁都不相同。a方法的锁是obj所属的那个class,而b的锁是obj所属的这个对象。