Java中Synchronized的用法(简单介绍)

简单介绍

synchronized是Java中的关键字,是一种同步锁。它修饰的对象有以下几种: 

  1. 修饰一个代码块,被修饰的代码块称为同步语句块,其作用的范围是大括号{}括起来的代码,作用的对象是调用这个代码块的对象; 
  2. 修饰一个方法,被修饰的方法称为同步方法,其作用的范围是整个方法,作用的对象是调用这个方法的对象; 
  3. 修改一个静态的方法,其作用的范围是整个静态方法,作用的对象是这个类的所有对象; 
  4. 修改一个类,其作用的范围是synchronized后面括号括起来的部分,作用主的对象是这个类的所有对象。

修饰一个代码块

  1、一个线程访问一个对象中的synchronized(this)同步代码块时,其他试图访问该对象的线程将被阻塞。

 例子:

package com.wbg;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class kt {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("使用关键字synchronized");
        SyncThread syncThread = new SyncThread();
        Thread thread1 = new Thread(syncThread, "SyncThread1");
        Thread thread2 = new Thread(syncThread, "SyncThread2");
        thread1.start();
        thread2.start();
    }
}
class SyncThread implements Runnable {
    private static int count;
    public SyncThread() {
        count = 0;
    }
    public  void run() {
       synchronized (this){
            for (int i = 0; i < 5; i++) {
                try {
                    System.out.println("线程名:"+Thread.currentThread().getName() + ":" + (count++));
                    Thread.sleep(100);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
    public int getCount() {
        return count;
    }
}
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使用关键字synchronized运行结果 

不使用关键字synchronized运行结果

当两个并发线程(thread1和thread2)访问同一个对象(syncThread)中的synchronized代码块时,在同一时刻只能有一个线程得到执行,另一个线程受阻塞,必须等待当前线程执行完这个代码块以后才能执行该代码块。Thread1和thread2是互斥的,因为在执行synchronized代码块时会锁定当前的对象,只有执行完该代码块才能释放该对象锁,下一个线程才能执行并锁定该对象。 
我们再把SyncThread的调用稍微改一下:

 

public static void main(String[] args) {
        System.out.println("使用关键字synchronized每次调用进行new SyncThread()");
        Thread thread1 = new Thread( new SyncThread(), "SyncThread1");
        Thread thread2 = new Thread( new SyncThread(), "SyncThread2");
        thread1.start();
        thread2.start();
    }

运行结果

为什么上面的例子中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,而上面的代码等同于下面这段代码:

public static void main(String[] args) {
        System.out.println("使用关键字synchronized每次调用进行new SyncThread()");
        SyncThread syncThread1 = new SyncThread();
        SyncThread syncThread2 = new SyncThread();
        Thread thread1 = new Thread(syncThread1, "SyncThread1");
        Thread thread2 = new Thread(syncThread2, "SyncThread2");
        thread1.start();
        thread2.start();
    }

 

 这时创建了两个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);我们知道synchronized锁定的是对象,这时会有两把锁分别锁定syncThread1对象和syncThread2对象,而这两把锁是互不干扰的,不形成互斥,所以两个线程可以同时执行。

 二、当一个线程访问对象的一个synchronized(this)同步代码块时,另一个线程仍然可以访问该对象中的非synchronized(this)同步代码块。 

  多个线程访问synchronized和非synchronized代码块

    

 public static void main(String[] args) {
        System.out.println("使用关键字synchronized");
        Mthreads mt=new Mthreads();
        Thread thread1 = new Thread(mt, "mt1");
        Thread thread2 = new Thread(mt, "mt2");
        thread1.start();
        thread2.start();
    }
}
class Mthreads implements Runnable{
    private int count;

    public Mthreads() {
        count = 0;
    }

    public void countAdd() {
        synchronized(this) {
            for (int i = 0; i < 5; i ++) {
                try {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + (count++));
                    Thread.sleep(100);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

    //非synchronized代码块,未对count进行读写操作,所以可以不用synchronized
    public void printCount() {
        for (int i = 0; i < 5; i ++) {
            try {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " count:" + count);
                Thread.sleep(100);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    public void run() {
        String threadName = Thread.currentThread().getName();
        if (threadName.equals("mt1")) {
            countAdd();
        } else if (threadName.equals("mt2")) {
            printCount();
        }
    }
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运行结果

  

上面代码中countAdd是一个synchronized的,printCount是非synchronized的。从上面的结果中可以看出一个线程访问一个对象的synchronized代码块时,别的线程可以访问该对象的非synchronized代码块而不受阻塞。

修饰一个方法

Synchronized修饰一个方法很简单,就是在方法的前面加synchronized,public synchronized void method(){}; synchronized修饰方法和修饰一个代码块类似,只是作用范围不一样,修饰代码块是大括号括起来的范围,而修饰方法范围是整个函数。如将的run方法改成如下的方式,实现的效果一样。

 public synchronized void run() {
       {
            for (int i = 0; i < 5; i++) {
                try {
                    System.out.println("线程名:"+Thread.currentThread().getName() + ":" + (count++));
                    Thread.sleep(100);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

运行结果

Synchronized作用于整个方法的写法。 

写法一:

public synchronized void method()
{
   // todo
}

写法二:

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

写法一修饰的是一个方法,写法二修饰的是一个代码块,但写法一与写法二是等价的,都是锁定了整个方法时的内容。

在用synchronized修饰方法时要注意以下几点: 
1. synchronized关键字不能继承。 
虽然可以使用synchronized来定义方法,但synchronized并不属于方法定义的一部分,因此,synchronized关键字不能被继承。如果在父类中的某个方法使用了synchronized关键字,而在子类中覆盖了这个方法,在子类中的这个方法默认情况下并不是同步的,而必须显式地在子类的这个方法中加上synchronized关键字才可以。当然,还可以在子类方法中调用父类中相应的方法,这样虽然子类中的方法不是同步的,但子类调用了父类的同步方法,因此,子类的方法也就相当于同步了。这两种方式的例子代码如下: 
在子类方法中加上synchronized关键字

lass Parent {
   public synchronized void method() { }
}
class Child extends Parent {
   public synchronized void method() { }
}

在子类方法中调用父类的同步方法

class Parent {
   public synchronized void method() {   }
}
class Child extends Parent {
   public void method() { super.method();   }
} 

在定义接口方法时不能使用synchronized关键字。

构造方法不能使用synchronized关键字,但可以使用synchronized代码块来进行同步。

修饰一个静态的方法

Synchronized也可修饰一个静态方法,用法如下:

public synchronized static void method() {
   
}

我们知道静态方法是属于类的而不属于对象的。同样的,synchronized修饰的静态方法锁定的是这个类的所有对象。

synchronized修饰静态方法

package com.wbg;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class kt {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("使用关键字静态synchronized");
        SyncThread syncThread = new SyncThread();
        Thread thread1 = new Thread(syncThread, "SyncThread1");
        Thread thread2 = new Thread(syncThread, "SyncThread2");
        thread1.start();
        thread2.start();
    }
}
class SyncThread implements Runnable {
    private static int count;

    public SyncThread() {
        count = 0;
    }

    public synchronized static void method() {
        for (int i = 0; i < 5; i ++) {
            try {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + (count++));
                Thread.sleep(100);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    public synchronized void run() {
        method();
    }
}
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运行结果

syncThread1和syncThread2是SyncThread的两个对象,但在thread1和thread2并发执行时却保持了线程同步。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。这与使用关键字synchronized运行结果相同

修饰一个类

Synchronized还可作用于一个类,用法如下:

package com.wbg;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class kt {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("使用ClassName");
        SyncThread syncThread = new SyncThread();
        Thread thread1 = new Thread(syncThread, "SyncThread1");
        Thread thread2 = new Thread(syncThread, "SyncThread2");
        thread1.start();
        thread2.start();
    }
}
class ClassName {
    public void method() {
        synchronized(ClassName.class) {

        }
    }
}
class SyncThread implements Runnable {
    private static int count;

    public SyncThread() {
        count = 0;
    }

    public static void method() {
        synchronized(SyncThread.class) {
            for (int i = 0; i < 5; i ++) {
                try {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + (count++));
                    Thread.sleep(100);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

    public synchronized void run() {
        method();
    }
}
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运行结果

 

效果和上面synchronized修饰静态方法是一样的,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:

1、 无论synchronized关键字加在方法上还是对象上,如果它作用的对象是非静态的,则它取得的锁是对象;如果synchronized作用的对象是一个静态方法或一个类,则它取得的锁是对类,该类所有的对象同一把锁。 
2、每个对象只有一个锁(lock)与之相关联,谁拿到这个锁谁就可以运行它所控制的那段代码。 
3、实现同步是要很大的系统开销作为代价的,甚至可能造成死锁,所以尽量避免无谓的同步控制

posted @ 2018-08-13 20:27  韦邦杠  阅读(90771)  评论(5编辑  收藏