在Java中,synchronized关键字是用来控制线程同步的,就是在多线程的环境下,管制synchronized代码段不被多个线程同时执行。
synchronized是Java中的关键字,是一种同步锁。它润饰的对象有以下几种:
- 润饰一个代码块,被润饰的代码块称为同步语句块,其作用的范畴是大括号{}括起来的代码,作用的对象是调用这个代码块的对象;
- 润饰一个办法,被润饰的办法称为同步办法,其作用的范畴是整个办法,作用的对象是调用这个办法的对象;
- 批改一个动态的办法,其作用的范畴是整个静态方法,作用的对象是这个类的所有对象;
- 批改一个类,其作用的范畴是synchronized前面括号括起来的局部,作用主的对象是这个类的所有对象。
润饰一个代码块
1.一个线程拜访一个对象中的synchronized(this)同步代码块时,其余试图拜访该对象的线程将被阻塞。咱们看上面一个例子:
【Demo1】:synchronized的用法
1 /** 2 * 同步线程 3 */ 4 class SyncThread implements Runnable { 5 private static int count; 6 7 public SyncThread() { 8 count = 0; 9 }10 11 public void run() {12 synchronized(this) {13 for (int i = 0; i < 5; i++) {14 try {15 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + (count++));16 Thread.sleep(100);17 } catch (InterruptedException e) {18 e.printStackTrace();19 }20 }21 }22 }23 24 public int getCount() {25 return count;26 }27 }
SyncThread的调用:
1 SyncThread syncThread = new SyncThread();2 Thread thread1 = new Thread(syncThread, "SyncThread1");3 Thread thread2 = new Thread(syncThread, "SyncThread2");4 thread1.start();5 thread2.start();
后果如下:
SyncThread1:0 SyncThread1:1 SyncThread1:2 SyncThread1:3 SyncThread1:4 SyncThread2:5 SyncThread2:6 SyncThread2:7 SyncThread2:8 SyncThread2:9
当两个并发线程(thread1和thread2)拜访同一个对象(syncThread)中的synchronized代码块时,在同一时刻只能有一个线程失去执行,另一个线程受阻塞,必须期待以后线程执行完这个代码块当前能力执行该代码块。Thread1和thread2是互斥的,因为在执行synchronized代码块时会锁定以后的对象,只有执行完该代码块能力开释该对象锁,下一个线程能力执行并锁定该对象。
咱们再把SyncThread的调用略微改一下:
1 Thread thread1 = new Thread(new SyncThread(), "SyncThread1");2 Thread thread2 = new Thread(new SyncThread(), "SyncThread2");3 thread1.start();4 thread2.start();
后果如下:
SyncThread1:0 SyncThread2:1 SyncThread1:2 SyncThread2:3 SyncThread1:4 SyncThread2:5 SyncThread2:6 SyncThread1:7 SyncThread1:8 SyncThread2:9
不是说一个线程执行synchronized代码块时其它的线程受阻塞吗?为什么下面的例子中thread1和thread2同时在执行。这是因为synchronized只锁定对象,每个对象只有一个锁(lock)与之相关联,而下面的代码等同于上面这段代码:
1 SyncThread syncThread1 = new SyncThread();2 SyncThread syncThread2 = new SyncThread();3 Thread thread1 = new Thread(syncThread1, "SyncThread1");4 Thread thread2 = new Thread(syncThread2, "SyncThread2");5 thread1.start();6 thread2.start();
这时创立了两个SyncThread的对象syncThread1和syncThread2,线程thread1执行的是syncThread1对象中的synchronized代码(run),而线程thread2执行的是syncThread2对象中的synchronized代码(run);咱们晓得synchronized锁定的是对象,这时会有两把锁别离锁定syncThread1对象和syncThread2对象,而这两把锁是互不烦扰的,不造成互斥,所以两个线程能够同时执行。
2.当一个线程拜访对象的一个synchronized(this)同步代码块时,另一个线程依然能够拜访该对象中的非synchronized(this)同步代码块。
【Demo2】:多个线程拜访synchronized和非synchronized代码块
1 class Counter implements Runnable { 2 private int count; 3 4 public Counter() { 5 count = 0; 6 } 7 8 public void countAdd() { 9 synchronized(this) {10 for (int i = 0; i < 5; i ++) {11 try {12 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + (count++));13 Thread.sleep(100);14 } catch (InterruptedException e) {15 e.printStackTrace();16 }17 }18 }19 }20 21 //非synchronized代码块,未对count进行读写操作,所以能够不必synchronized22 public void printCount() {23 for (int i = 0; i < 5; i ++) {24 try {25 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " count:" + count);26 Thread.sleep(100);27 } catch (InterruptedException e) {28 e.printStackTrace();29 }30 }31 }32 33 public void run() {34 String threadName = Thread.currentThread().getName();35 if (threadName.equals("A")) {36 countAdd();37 } else if (threadName.equals("B")) {38 printCount();39 }40 }41 }./*欢送退出java交换Q君样:909038429一起吹水聊天
调用代码:
1 Counter counter = new Counter();2 Thread thread1 = new Thread(counter, "A");3 Thread thread2 = new Thread(counter, "B");4 thread1.start();5 thread2.start();
后果如下:
A:0 B count:1 A:1 B count:2 A:2 B count:3 A:3 B count:4 A:4 B count:5
下面代码中countAdd是一个synchronized的,printCount是非synchronized的。从下面的后果中能够看出一个线程拜访一个对象的synchronized代码块时,别的线程能够拜访该对象的非synchronized代码块而不受阻塞。
指定要给某个对象加锁
【Demo3】:指定要给某个对象加锁
1 /** 2 * 银行账户类 3 */ 4 class Account { 5 String name; 6 float amount; 7 8 public Account(String name, float amount) { 9 this.name = name;10 this.amount = amount;11 }12 //存钱13 public void deposit(float amt) {14 amount += amt;15 try {16 Thread.sleep(100);17 } catch (InterruptedException e) {18 e.printStackTrace();19 }20 }21 //取钱22 public void withdraw(float amt) {23 amount -= amt;24 try {25 Thread.sleep(100);26 } catch (InterruptedException e) {27 e.printStackTrace();28 }29 }30 31 public float getBalance() {32 return amount;33 }34 }35 36 /**37 * 账户操作类38 */39 class AccountOperator implements Runnable {40 private Account account;41 public AccountOperator(Account account) {42 this.account = account;43 }44 45 public void run() {46 synchronized (account) {47 account.deposit(500);48 account.withdraw(500);49 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + account.getBalance());50 }51 }52 }
调用代码:
1 Account account = new Account("zhang san", 10000.0f);2 AccountOperator accountOperator = new AccountOperator(account);3 4 final int THREAD_NUM = 5;5 Thread threads[] = new Thread[THREAD_NUM];6 for (int i = 0; i < THREAD_NUM; i ++) {7 threads[i] = new Thread(accountOperator, "Thread" + i);8 threads[i].start();9 }./*欢送退出java交换Q君样:909038429一起吹水聊天
后果如下:
Thread3:10000.0 Thread2:10000.0 Thread1:10000.0 Thread4:10000.0 Thread0:10000.0
在AccountOperator 类中的run办法里,咱们用synchronized 给account对象加了锁。这时,当一个线程拜访account对象时,其余试图拜访account对象的线程将会阻塞,直到该线程拜访account对象完结。也就是说谁拿到那个锁谁就能够运行它所管制的那段代码。
当有一个明确的对象作为锁时,就能够用相似上面这样的形式写程序。
1 public void method3(SomeObject obj) {2 //obj 锁定的对象3 synchronized(obj) {4 // todo5 }6 }
当没有明确的对象作为锁,只是想让一段代码同步时,能够创立一个非凡的对象来充当锁:
1 class Test implements Runnable { 2 private byte[] lock = new byte[0]; // 非凡的instance变量 3 public void method() { 4 synchronized(lock) { 5 // todo 同步代码块 6 } 7 } 8 9 public void run() {10 11 }12 }
阐明:零长度的byte数组对象创立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()则须要7行操作码。
润饰一个办法
Synchronized润饰一个办法很简略,就是在办法的后面加synchronized,public synchronized void method(){//todo}; synchronized润饰办法和润饰一个代码块相似,只是作用范畴不一样,润饰代码块是大括号括起来的范畴,而润饰办法范畴是整个函数。如将【Demo1】中的run办法改成如下的形式,实现的成果一样。
*【Demo4】:synchronized润饰一个办法
1 public synchronized void run() { 2 for (int i = 0; i < 5; i ++) { 3 try { 4 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + (count++)); 5 Thread.sleep(100); 6 } catch (InterruptedException e) { 7 e.printStackTrace(); 8 } 9 }10 }
Synchronized作用于整个办法的写法。
写法一:
1 public synchronized void method() {2 // todo3 }
写法二:
1 public void method() {2 synchronized(this) {3 // todo4 }5 }
写法一润饰的是一个办法,写法二润饰的是一个代码块,但写法一与写法二是等价的,都是锁定了整个办法时的内容。
在用synchronized润饰办法时要留神以下几点:
- synchronized关键字不能继承。
尽管能够应用synchronized来定义方法,但synchronized并不属于办法定义的一部分,因而,synchronized关键字不能被继承。如果在父类中的某个办法应用了synchronized关键字,而在子类中笼罩了这个办法,在子类中的这个办法默认状况下并不是同步的,而必须显式地在子类的这个办法中加上synchronized关键字才能够。当然,还能够在子类办法中调用父类中相应的办法,这样尽管子类中的办法不是同步的,但子类调用了父类的同步办法,因而,子类的办法也就相当于同步了。这两种形式的例子代码如下:
在子类办法中加上synchronized关键字
1 class Parent {2 public synchronized void method() { }3 }4 class Child extends Parent {5 public synchronized void method() { }6 }
在子类办法中调用父类的同步办法
1 class Parent {2 public synchronized void method() { }3 }4 class Child extends Parent {5 public void method() {6 super.method();7 }8 }
2.在定义接口办法时不能应用synchronized关键字。
3.构造方法不能应用synchronized关键字,但能够应用synchronized代码块来进行同步。
润饰一个动态的办法
Synchronized也可润饰一个静态方法,用法如下:
1 public synchronized static void method() {2 // todo3 }
咱们晓得静态方法是属于类的而不属于对象的。同样的,synchronized润饰的静态方法锁定的是这个类的所有对象。咱们对Demo1进行一些批改如下:
【Demo5】:synchronized润饰静态方法
1 /** 2 * 同步线程 3 */ 4 class SyncThread implements Runnable { 5 private static int count; 6 7 public SyncThread() { 8 count = 0; 9 }10 11 public synchronized static void method() {12 for (int i = 0; i < 5; i ++) {13 try {14 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + (count++));15 Thread.sleep(100);16 } catch (InterruptedException e) {17 e.printStackTrace();18 }19 }20 }21 22 public synchronized void run() {23 method();24 }25 }
调用代码:
1 SyncThread syncThread1 = new SyncThread();2 SyncThread syncThread2 = new SyncThread();3 Thread thread1 = new Thread(syncThread1, "SyncThread1");4 Thread thread2 = new Thread(syncThread2, "SyncThread2");5 thread1.start();6 thread2.start();
后果如下:
SyncThread1:0 SyncThread1:1 SyncThread1:2 SyncThread1:3 SyncThread1:4 SyncThread2:5 SyncThread2:6 SyncThread2:7 SyncThread2:8 SyncThread2:9
syncThread1和syncThread2是SyncThread的两个对象,但在thread1和thread2并发执行时却放弃了线程同步。这是因为run中调用了静态方法method,而静态方法是属于类的,所以syncThread1和syncThread2相当于用了同一把锁。这与Demo1是不同的。
润饰一个类
Synchronized还可作用于一个类,用法如下:
1 class ClassName {2 public void method() {3 synchronized(ClassName.class) {4 // todo5 }6 }7 }./*欢送退出java交换Q君样:909038429一起吹水聊天
咱们把Demo5再作一些批改。
【Demo6】:润饰一个类
1 /** 2 * 同步线程 3 */ 4 class SyncThread implements Runnable { 5 private static int count; 6 7 public SyncThread() { 8 count = 0; 9 }10 11 public static void method() {12 synchronized(SyncThread.class) {13 for (int i = 0; i < 5; i ++) {14 try {15 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + (count++));16 Thread.sleep(100);17 } catch (InterruptedException e) {18 e.printStackTrace();19 }20 }21 }22 }23 24 public synchronized void run() {25 method();26 }27 }
其成果和【Demo5】是一样的,synchronized作用于一个类T时,是给这个类T加锁,T的所有对象用的是同一把锁。
总结:
A. 无论synchronized关键字加在办法上还是对象上,如果它作用的对象是非动态的,则它获得的锁是对象;如果synchronized作用的对象是一个静态方法或一个类,则它获得的锁是对类,该类所有的对象同一把锁。
B. 每个对象只有一个锁(lock)与之相关联,谁拿到这个锁谁就能够运行它所管制的那段代码。
C. 实现同步是要很大的零碎开销作为代价的,甚至可能造成死锁,所以尽量避免无谓的同步控制。
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