Java中synchronized关键字修饰方法同步的用法详解

Java的最基本的同步方式，即使用synchronized关键字来控制一个方法的并发访问。 每一个用synchronized关键字声明的方法都是临界区。在Java中，同一个对象的临界区，在同一时间只有一个允许被访问。

静态方法则有不同的行为。用synchronized关键字声明的静态方法，同时只能够被一个执行线程访问，但是其他线程可以访问这个对象的非静态的synchronized方法。必须非常谨慎这一点，因为两个线程可以同时访问一个对象的两个不同的synchronized方法，即其中一个是静态synchronized方法，另一个是非静态synchronized方法。如果两个方法都改变了相同的数据，将会出现数据不一致的错误。

synchronized块的语法如下：

public void method() 
{ 
  synchronized(表达式) 
   { 
   } 
  
}

synchronized关键字有两种用法，一种是只用于方法的定义中，另外一种是synchronized块，我们不仅可以使用synchronized来同步一个对象变量，你也可以通synchronizedl来同步类中的静态方法和非静态方法。

第一种：非静态方法的同步
从java相关语法可以知道使用synchronized关键字来定义方法就会锁定类中所用使用synchroniezd关键字定义的静态方法和非静态方法，但是这有点不好理解，如果要synchronized块，来达到这样的效果，就不难理解为什么会产生这种效果了，如果使用synchronized来锁定类中所有的同步非静态方法，只需要使用this作为synchronized块的参数传入synchronized块中，代码如下：

public class Test 
{ 
 public void method1() 
 { 
  synchronized(this) 
   { 
  
   } 
 } 
  
 public synchronized void method2() 
 { 
  
 } 
} 
 
public class Test 
{ 
 public void method1() 
 { 
  synchronized(this) 
   { 
  
   } 
 } 
  
 public synchronized void method2() 
 { 
  
 } 
}

在上面的代码中的method1使用了synchronized块，method2方法是用了synchronized关键字来定义方法，如果使用同一个Test实例时，这两个方法只要有一个在执行，其他的方法都会因未获得同步锁而被堵塞。除了使用this作为synchronized块的参数，也可以使用Test.this作为synchronized块的参数来达到同样的效果。

在内类中使用synchronized块中，this只表示内类，和外类（OuterClass）没有关系。但是内类中的非静态方法和外类的非静态方法也可以同步。如果在内类中加个方法method3也可以使和Test里面的2个方法同步，代码如下：

public class Test 
{ 
 class InnerClass 
 { 
  public void method3() 
   { 
    synchronized(Test.this){ 
  
    } 
   } 
  } 
} 
 
public class Test 
{ 
 class InnerClass 
 { 
  public void method3() 
   { 
    synchronized(Test.this){ 
  
    } 
   } 
  } 
}

上面InnerClass的method3方法与Test的method1和method2方法在同一时间内只能有一个方法执行。
synchronized块不管是正确执行完，还是因为程序出错因异常退出synchronized块，当前的synchronized块所持有的同步锁都会自动释放，因此在使用synchronized块不必担心同步锁的问题。

二、静态方法的同步
由于在调用静态方法时，对象实例不一定被创建，因此，就不能使用this来同步静态方法，而必须使用Class对象来同步静态方法。代码如下：

public class Test{ 
  
 pubic static void method1(){ 
  synchronized(Test.class){ 
  } 
 } 
 public static synchronized void method2(){ 
  
  } 
} 
 
public class Test{ 
  
 pubic static void method1(){ 
  synchronized(Test.class){ 
  } 
 } 
 public static synchronized void method2(){ 
  
  } 
}

在同步静态方法时可以使用类的静态字段class来得到class对象，在上例中method1和method2方法只有一个方法执行，除了使用class字段可以得到class对象，还可以通过实例的getClass()方法获取class对象，代码如下:

public class Test{ 
 public static Test test; 
 public Test(){ 
 test=this; 
 } 
 public static void method1(){ 
 synchronized(test.getClass()){ 
 } 
 } 
} 
 
public class Test{ 
 public static Test test; 
 public Test(){ 
 test=this; 
 } 
 public static void method1(){ 
 synchronized(test.getClass()){ 
 } 
 } 
}

在上面的代码中，我们通过一个public的静态对象得到Test的一个实例，并通过这个实例的getClass方法获取一个class对象（注意一个类的所有实例通过getClass方法得到的都是同一个Class对象）。我们也可以通过class使不同类的静态方法同步，代码如下:

public class Test1{ 
 public static void method1(){ 
 synchronized(Test.class){ 
  } 
 } 
} 
 
public class Test1{ 
 public static void method1(){ 
 synchronized(Test.class){ 
  } 
 } 
}

注意：在使用synchronized块来同步方法时，非静态方法可以通过this来同步，而静态方法必须使用class对象来同步，但是非静态方法也可以通过使用class来同步静态方法。但是静态方法中不能使用this来同步非静态方法。这点在使用synchronized块需要注意。

Note
synchronized关键字会降低应用程序的性能，因此只能在并发情景中需要修改共享数据的方法上使用它。如果多个线程访问同一个synchronized方法，则只有一个线程可以访问，其他线程将等待。如果方法声明没有使用synchronized关键字，所有的线程都能在同一时间执行这个方法，因而总运行时间降低。如果已知一个方法不会被一个以上线程调用，则无需使用synchronized关键字声明之。

可以递归调用被synchronized声明的方法。当线程访问一个对象的同步方法时，它还可以调用这个对象的其他的同步方法，也包含正在执行的方法，而不必再次去获取这个方法的访问权。

我们可以通过synchronized关键字来保护代码块（而不是整个方法）的访问。应该这样利用synchronized关键字：方法的其余部分保持在synchronized代码块之外，以获取更好的性能。临界区（即同一时间只能被一个线程访问的代码块）的访问应该尽可能的短。例如在获取一幢楼人数的操作中，我们只使用synchronized关键字来保护对人数更新的指令，并让其他操作不使用共享数据。当这样使用synchronized关键字时，必须把对象引用作为传入参数。同一时间只有一个线程被允许访问这个synchronized代码。通常来说，我们使用this关键字来引用正在执行的方法所属的对象：

synchronized(this){
  //Java code
}

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