Java 多線程synchronized關鍵字詳解(六)
synchronized 關鍵字，代表這個方法加鎖,相當于不管哪一個線程（例如線程A），運行到這個方法時,都要檢查有沒有其它線程B（或者C、 D等）正在用這個方法(或者該類的其他同步方法)，有的話要等正在使用synchronized方法的線程B（或者C 、D）運行完這個方法后再運行此線程A,沒有的話,鎖定調用者,然后直接運行。它包括兩種用法：synchronized 方法和 synchronized 塊。
多線程的同步機制對資源進行加鎖，使得在同一個時間，只有一個線程可以進行操作，同步用以解決多個線程同時訪問時可能出現(xiàn)的問題。
同步機制可以使用synchronized關鍵字實現(xiàn)。
當synchronized關鍵字修飾一個方法的時候，該方法叫做同步方法。
當synchronized方法執(zhí)行完或發(fā)生異常時，會自動釋放鎖。
下面通過一個例子來對synchronized關鍵字的用法進行解析。
1.是否使用synchronized關鍵字的不同
例子程序1
public class ThreadTest
{
public static void main(String[] args)
{
Example example = new Example();
Thread t1 = new Thread1(example);
Thread t2 = new Thread1(example);
t1.start();
t2.start();
}
}
class Example
{
public synchronized void execute()
{
for (int i = 0; i < 10; ++i)
{
try
{
Thread.sleep(500);
}
catch (InterruptedException e)
{
e.printStackTrace();
}
System.out.println("Hello: " + i);
}
}
}
class Thread1 extends Thread
{
private Example example;
public Thread1(Example example)
{
this.example = example;
}
@Override
public void run()
{
example.execute();
}
}
是否在execute()方法前加上synchronized關鍵字，這個例子程序的執(zhí)行結果會有很大的不同。
如果不加synchronized關鍵字，則兩個線程同時執(zhí)行execute()方法，輸出是兩組并發(fā)的。
如果加上synchronized關鍵字，則會先輸出一組0到9，然后再輸出下一組，說明兩個線程是順次執(zhí)行的。
2.多個方法的多線程情況
將程序改動一下，Example類中再加入一個方法execute2()。
之后再寫一個線程類Thread2，Thread2中的run()方法執(zhí)行的是execute2()。Example類中的兩個方法都是被synchronized關鍵字修飾的。
例子程序2
public class ThreadTest
{
public static void main(String[] args)
{
Example example = new Example();
Thread t1 = new Thread1(example);
Thread t2 = new Thread2(example);
t1.start();
t2.start();
}
}
class Example
{
public synchronized void execute()
{
for (int i = 0; i < 20; ++i)
{
try
{
Thread.sleep((long) Math.random() * 1000);
}
catch (InterruptedException e)
{
e.printStackTrace();
}
System.out.println("Hello: " + i);
}
}
public synchronized void execute2()
{
for (int i = 0; i < 20; ++i)
{
try
{
Thread.sleep((long) Math.random() * 1000);
}
catch (InterruptedException e)
{
e.printStackTrace();
}
System.out.println("World: " + i);
}
}
}
class Thread1 extends Thread
{
private Example example;
public Thread1(Example example)
{
this.example = example;
}
@Override
public void run()
{
example.execute();
}
}
class Thread2 extends Thread
{
private Example example;
public Thread2(Example example)
{
this.example = example;
}
@Override
public void run()
{
example.execute2();
}
}
如果去掉synchronized關鍵字，則兩個方法并發(fā)執(zhí)行，并沒有相互影響。
但是如例子程序中所寫，即便是兩個方法：
執(zhí)行結果永遠是執(zhí)行完一個線程的輸出再執(zhí)行另一個線程的?！ ?br />
說明：
如果一個對象有多個synchronized方法，某一時刻某個線程已經進入到了某個synchronized方法，那么在該方法沒有執(zhí)行完畢前，其他線程是無法訪問該對象的任何synchronized方法的。
結論：
當synchronized關鍵字修飾一個方法的時候，該方法叫做同步方法。
Java中的每個對象都有一個鎖（lock），或者叫做監(jiān)視器（monitor），當一個線程訪問某個對象的synchronized方法時，將該對象上鎖，其他任何線程都無法再去訪問該對象的synchronized方法了（這里是指所有的同步方法，而不僅僅是同一個方法），直到之前的那個線程執(zhí)行方法完畢后（或者是拋出了異常），才將該對象的鎖釋放掉，其他線程才有可能再去訪問該對象的synchronized方法。
注意這時候是給對象上鎖，如果是不同的對象，則各個對象之間沒有限制關系。
嘗試在代碼中構造第二個線程對象時傳入一個新的Example對象，則兩個線程的執(zhí)行之間沒有什么制約關系。
3.考慮靜態(tài)的同步方法
當一個synchronized關鍵字修飾的方法同時又被static修飾，之前說過，非靜態(tài)的同步方法會將對象上鎖，但是靜態(tài)方法不屬于對象，而是屬于類，它會將這個方法所在的類的Class對象上鎖。
一個類不管生成多少個對象，它們所對應的是同一個Class對象。
例子程序3
public class ThreadTest
{
public static void main(String[] args)
{
Example example = new Example();
Thread t1 = new Thread1(example);
// 此處即便傳入不同的對象，靜態(tài)方法同步仍然不允許多個線程同時執(zhí)行
example = new Example();
Thread t2 = new Thread2(example);
t1.start();
t2.start();
}
}
class Example
{
public synchronized static void execute()
{
for (int i = 0; i < 20; ++i)
{
try
{
Thread.sleep((long) Math.random() * 1000);
}
catch (InterruptedException e)
{
e.printStackTrace();
}
System.out.println("Hello: " + i);
}
}
public synchronized static void execute2()
{
for (int i = 0; i < 20; ++i)
{
try
{
Thread.sleep((long) Math.random() * 1000);
}
catch (InterruptedException e)
{
e.printStackTrace();
}
System.out.println("World: " + i);
}
}
}
class Thread1 extends Thread
{
private Example example;
public Thread1(Example example)
{
this.example = example;
}
@Override
public void run()
{
Example.execute();
}
}
class Thread2 extends Thread
{
private Example example;
public Thread2(Example example)
{
this.example = example;
}
@Override
public void run()
{
Example.execute2();
}
}
所以如果是靜態(tài)方法的情況（execute()和execute2()都加上static關鍵字），即便是向兩個線程傳入不同的Example對象，這兩個線程仍然是互相制約的，必須先執(zhí)行完一個，再執(zhí)行下一個。
結論：
如果某個synchronized方法是static的，那么當線程訪問該方法時，它鎖的并不是synchronized方法所在的對象，而是synchronized方法所在的類所對應的Class對象。Java中，無論一個類有多少個對象，這些對象會對應唯一一個Class對象，因此當線程分別訪問同一個類的兩個對象的兩個static，synchronized方法時，它們的執(zhí)行順序也是順序的，也就是說一個線程先去執(zhí)行方法，執(zhí)行完畢后另一個線程才開始。
4. synchronized塊
synchronized塊寫法：
synchronized(object)
{
}
表示線程在執(zhí)行的時候會將object對象上鎖。（注意這個對象可以是任意類的對象，也可以使用this關鍵字）。
這樣就可以自行規(guī)定上鎖對象?！?/p>
例子程序4
public class ThreadTest
{
public static void main(String[] args)
{
Example example = new Example();
Thread t1 = new Thread1(example);
Thread t2 = new Thread2(example);
t1.start();
t2.start();
}
}
class Example
{
private Object object = new Object();
public void execute()
{
synchronized (object)
{
for (int i = 0; i < 20; ++i)
{
try
{
Thread.sleep((long) Math.random() * 1000);
}
catch (InterruptedException e)
{
e.printStackTrace();
}
System.out.println("Hello: " + i);
}
}
}
public void execute2()
{
synchronized (object)
{
for (int i = 0; i < 20; ++i)
{
try
{
Thread.sleep((long) Math.random() * 1000);
}
catch (InterruptedException e)
{
e.printStackTrace();
}
System.out.println("World: " + i);
}
}
}
}
class Thread1 extends Thread
{
private Example example;
public Thread1(Example example)
{
this.example = example;
}
@Override
public void run()
{
example.execute();
}
}
class Thread2 extends Thread
{
private Example example;
public Thread2(Example example)
{
this.example = example;
}
@Override
public void run()
{
example.execute2();
}
}
例子程序4所達到的效果和例子程序2的效果一樣，都是使得兩個線程的執(zhí)行順序進行，而不是并發(fā)進行，當一個線程執(zhí)行時，將object對象鎖住，另一個線程就不能執(zhí)行對應的塊。
synchronized方法實際上等同于用一個synchronized塊包住方法中的所有語句，然后在synchronized塊的括號中傳入this關鍵字。當然，如果是靜態(tài)方法，需要鎖定的則是class對象。
可能一個方法中只有幾行代碼會涉及到線程同步問題，所以synchronized塊比synchronized方法更加細粒度地控制了多個線程的訪問，只有synchronized塊中的內容不能同時被多個線程所訪問，方法中的其他語句仍然可以同時被多個線程所訪問（包括synchronized塊之前的和之后的）。
注意：被synchronized保護的數(shù)據(jù)應該是私有的。
結論：
synchronized方法是一種粗粒度的并發(fā)控制，某一時刻，只能有一個線程執(zhí)行該synchronized方法；
synchronized塊則是一種細粒度的并發(fā)控制，只會將塊中的代碼同步，位于方法內、synchronized塊之外的其他代碼是可以被多個線程同時訪問到的。
相關文章
SpringBoot整合JWT(JSON?Web?Token)生成token與驗證的流程及示例
JSON Web Token（JWT）是一種開放的標準（RFC 7519）,定義了一種緊湊的、自包含的方式來安全地在各方之間傳輸信息作為JSON對象,這篇文章主要給大家介紹了關于SpringBoot整合JWT(JSON?Web?Token)生成token與驗證的相關資料,需要的朋友可以參考下2024-07-07
如何從Java環(huán)境中調用GoLang函數(shù)
Go,常被稱為GoLang,Go語言憑借其豐富的標準庫,以及 goroutines和 channels等獨特特性,在開發(fā)可擴展且高效的程序方面展現(xiàn)了顯著優(yōu)勢,許多開發(fā)者傾向于將Go與其他編程語言結合使用,在本文中,我們將深入探討如何從Java環(huán)境中調用GoLang函數(shù),以實現(xiàn)兩種語言的無縫集成2025-01-01
本文主要介紹了springboot整合SSE技術開發(fā)小結,文中通過示例代碼介紹的非常詳細,對大家的學習或者工作具有一定的參考學習價值,需要的朋友們下面隨著小編來一起學習學習吧2023-11-11
redis實現(xiàn)隊列的阻塞、延時、發(fā)布和訂閱
本文主要介紹了redis實現(xiàn)隊列的阻塞、延時、發(fā)布和訂閱，文中通過示例代碼介紹的非常詳細，對大家的學習或者工作具有一定的參考學習價值，需要的朋友們下面隨著小編來一起學習學習吧2022-06-06
本文通過實例代碼給大家詳細介紹了mybatis配置連接池的方法，非常不錯，具有參考借鑒價值，感興趣的朋友參考下吧2016-12-12
這篇文章主要介紹了Java?電話號碼的組合,本文通過實例代碼給大家介紹的非常詳細，對大家的學習或工作具有一定的參考借鑒價值，需要的朋友可以參考下2023-03-03
這篇文章主要介紹了SonarQube安裝、配置與使用教程圖解,文中通過示例代碼介紹的非常詳細，對大家的學習或者工作具有一定的參考學習價值,需要的朋友可以參考下2020-11-11
這篇文章主要為大家介紹了JSON.toJSONString使用異常分析,有需要的朋友可以借鑒參考下,希望能夠有所幫助,祝大家多多進步,早日升職加薪2023-09-09
這篇文章主要介紹了Java后端如何調用微信支付和支付寶支付,涵蓋了基本概念、配置步驟、代碼示例以及注意事項,文中通過代碼介紹的非常詳細,需要的朋友可以參考下2025-04-04
本篇文章主要介紹了springboot + swagger 實例代碼，小編覺得挺不錯的，現(xiàn)在分享給大家，也給大家做個參考。一起跟隨小編過來看看吧2017-05-05