Java的synchronized關鍵字：同步機制總結

 不久前用到了同步，如今回過頭來對JAVA中的同步作個總結，以對前段時間工做的總結和自我技術的條理話。JAVA的synchronized關鍵字可以做爲函數的修飾符，也可做爲函數內的語句，也就是平時說的同步方法和同步語句塊。假如再細的分類，synchronized可做用於instance變量、object reference（對象引用）、static函數和class literals(類名稱字面常量)身上。 

在進一步闡述以前，咱們須要明確幾點： 
A．不管synchronized關鍵字加在方法上仍是對象上，他取得的鎖都是對象，而不是把一段代碼或函數看成鎖――並且同步方法極可能還會被其餘線程的對象訪問。 
B．每一個對象只有一個鎖（lock）和之相關聯。 
C．實現同步是要很大的系統開銷做爲代價的，甚至可能形成死鎖，因此儘可能避免無謂的同步控制。 
接着來討論synchronized用到不一樣地方對代碼產生的影響：

假設P一、P2是同一個類的不一樣對象，這個類中定義瞭如下幾種狀況的同步塊或同步方法，P一、P2就都可以調用他們。

Java的synchronized使用方法總結

1．  把synchronized看成函數修飾符時，示例代碼以下：

Public synchronized void method(){
//….
}

這也就是同步方法，那這時synchronized鎖定的是哪一個對象呢？他鎖定的是調用這個同步方法對象。也就是說，當一個對象P1在不一樣的線程中執行這個同步方法時，他們之間會造成互斥，達到同步的效果。可是這個對象所屬的Class所產生的另外一對象P2卻可以任意調用這個被加了synchronized關鍵字的方法。 
上邊的示例代碼等同於以下代碼：

public void method()
{
synchronized (this)      //  (1)
{
       //…..
}
}

(1)處的this指的是什麼呢？他指的就是調用這個方法的對象，如P1。可見同步方法實質是將synchronized做用於object reference。――那個拿到了P1對象鎖的線程，纔可以調用P1的同步方法，而對P2而言，P1這個鎖和他絕不相干，程式也可能在這種情形下襬脫同步機制的控制，形成數據混亂。

2．同步塊，示例代碼以下：

public void method(SomeObject so) {
synchronized(so)
{
       //…..
}
}

這時，鎖就是so這個對象，誰拿到這個鎖誰就可以運行他所控制的那段代碼。當有一個明確的對象做爲鎖時，就可以這樣寫程式，但當沒有明確的對象做爲鎖，只是想讓一段代碼同步時，可以建立一個特別的instance變量（他得是個對象）來充當鎖：

class Foo implements Runnable
{
       private byte[] lock = new byte[0];  // 特別的instance變量
    Public void method()
{
       synchronized(lock) { //… }
}
//…..
}

注：零長度的byte數組對象建立起來將比任何對象都經濟――查看編譯後的字節碼：生成零長度的byte[]對象只需3條操做碼，而Object lock = new Object()則須要7行操做碼。

3．將synchronized做用於static 函數，示例代碼以下：

      Class Foo
{
public synchronized static void method1()   // 同步的static 函數
{
//….
}
public void method2()
{
       synchronized(Foo.class)   //  class literal(類名稱字面常量)
}
       }

代碼中的method2()方法是把class literal做爲鎖的狀況，他和同步的static函數產生的效果是相同的，取得的鎖很特別，是當前調用這個方法的對象所屬的類（Class，而再也不是由這個Class產生的某個具體對象了）。 
記得在《Effective Java》一書中看到過將 Foo.class和 P1.getClass()用於做同步鎖還不相同，不能用P1.getClass()來達到鎖這個Class的目的。P1指的是由Foo類產生的對象。 
可以推斷：假如一個類中定義了一個synchronized的static函數A，也定義了一個synchronized 的instance函數B，那麼這個類的同一對象Obj在多線程中分別訪問A和B兩個方法時，不會構成同步，由於他們的鎖都不相同。A方法的鎖是Obj所屬的那個Class，而B的鎖是Obj所屬的這個對象。

Java的synchronized使用方法小結以下：

搞清楚synchronized鎖定的是哪一個對象，就能幫助咱們設計更安全的多線程程式。

更有一些技巧可以讓咱們對共享資源的同步訪問更加安全：  1．  定義private 的instance變量+他的 get方法，而不要定義public/protected的instance變量。假如將變量定義爲public，對象在外界可以繞過同步方法的控制而直接取得他，並改變他。這也是JavaBean的標準實現方式之一。  2．  假如instance變量是個對象，如數組或ArrayList什麼的，那上述方法仍然不安全，由於當外界對象經過get方法拿到這個instance對象的引用後，又將其指向另外一個對象，那麼這個private變量也就變了，豈不是很危險。 這個時候就須要將get方法也加上synchronized同步，而且，只返回這個private對象的clone()――這樣，調用端獲得的就是對象副本的引用了