Java synchronized對象級別與類級別的同步鎖

Java synchronized 關鍵字 能夠將一個代碼塊或一個方法標記爲同步代碼塊。同步代碼塊是指同一時間只能有一個線程執行的代碼，而且執行該代碼的線程持有同步鎖。synchronized關鍵字能夠做用於

• 一個代碼塊
• 一種方法

當一個方法或代碼塊被聲明爲synchronized時，若是一個線程正在執行該synchronized 方法或代碼塊，其餘線程會被阻塞，直到持有同步鎖的線程釋放。根據鎖定的範圍能夠分爲

• 類級別的鎖能夠防止多個線程在運行時同時進入該類全部實例化對象的 synchronized代碼塊中。
• 對象級別的鎖能夠防止多個線程在運行時同時進入當前（或某一個）實例化對象的 synchronized代碼塊中。

1. 對象級別的同步鎖

對象級別的同步鎖：當咱們想要在多線程環境下同步執行一個非靜態方法或非靜態代碼塊時，在類的方法或代碼塊加上synchronized關鍵字，能夠保證對象實例級別數據的線程安全。(比較後文的類級別的同步鎖，回頭來理解這句話)

對象級別的加鎖的代碼以下，如：在方法上加鎖，鎖對象爲當前類的實例化對象

public class DemoClass{
    public synchronized void demoMethod(){}
}

如：爲代碼塊加鎖，鎖對象爲this對象

public class DemoClass{
    public void demoMethod(){
        synchronized (this){
            //同步代碼塊
        }
    }
}

如：爲代碼塊加鎖，鎖對象爲咱們建立的任意一個對象。不要使用非final的成員變量做爲同步鎖對象，由於非final成員變量能夠被從新賦值，致使不一樣的線程使用不一樣的對象做爲鎖，達不到同步鎖定的效果。

public class DemoClass{
    //注意這裏的關鍵字final很是重要，看說明
    private final Object lock = new Object();
    public void demoMethod(){
        synchronized (lock){
            //同步代碼塊
        }
    }
}

2. 類級別的同步鎖

類級別的鎖能夠防止多個線程在運行時進入該類全部實例化對象的 "synchronized塊中。也就是說若是運行時有100個DemoClass的實例，那麼每次只有一個線程可以在任何一個實例中執行demoMethod()，全部其餘實例的全部其餘線程都被鎖定。

爲了保障靜態數據線程安全，應該使用類級別的鎖定。咱們知道static關鍵字將方法的數據關聯到類的級別上，因此在靜態方法上使用鎖。

靜態方法加鎖，對該類全部的實例化對象生效

public class DemoClass{
    //靜態方法加鎖，對該類全部的實例化對象生效
    public synchronized static void demoMethod(){

    }
}

獲取 .class類的引用，類級別的鎖

public class DemoClass{
    public void demoMethod(){
        //獲取 .class類的引用，類級別的鎖，對該類全部的實例化對象生效
        synchronized (DemoClass.class){
            //同步代碼塊
        }
    }
}

使用靜態對象的鎖，類級別的鎖

public class DemoClass{
    //靜態對象，類級別，注意這裏的關鍵字final很是重要
    private final static Object lock = new Object();
    public void demoMethod(){
        //使用靜態對象的鎖，類級別鎖，對該類全部的實例化對象生效
        synchronized (lock){
            //同步代碼塊
        }
    }
}

3. 總結

1. Java中的同步機制保證了兩個或多個線程沒法同時執行一個須要相同同步鎖的方法。
2. "synchronized "關鍵字只能用於方法和代碼塊。這些方法或代碼塊能夠是靜態或非靜態的。
3. 當一個線程進入synchronized方法或代碼塊時，它就會得到一個鎖，當它離開同步方法或代碼塊時，它就會釋放這個鎖。若是線程執行過程出現任何錯誤或異常，鎖也會被釋放。
4. 使用"synchronized "關鍵字持有的鎖在本質上是可重入的，這意味着若是一個同步方法調用另外一個使用相同鎖的同步方法，那麼持有鎖的當前線程能夠進入該方法而無需再次得到鎖。
5. 若是同步塊中使用的對象爲空，Java synchronized 將拋出NullPointerException
6. 使用synchronized同步方法會給你的應用程序帶來性能成本。所以，儘可能在絕對須要的狀況下才使用同步。另外優先考慮使用同步代碼塊，而且只同步代碼的關鍵部分。
7. 靜態同步方法和非靜態同步方法有可能同時或併發運行，由於它們使用的是不一樣的鎖。
8. 根據Java語言規範，你不能在構造函數中使用synchronized關鍵字。這是不合法的，會致使編譯錯誤。
9. 不要使用非final的成員變量做爲同步鎖對象，由於非final成員變量能夠被從新賦值，致使不一樣的線程使用不一樣的對象做爲鎖，達不到同步鎖定的效果。

10. 不要使用字符串字面量做爲鎖對象,如：String a = "1";，由於它們可能會被應用程序中的其餘地方引用，並可能致使死鎖。用new關鍵字建立的字符串對象能夠安全使用。

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