淺談線程中的同步概念和synchronized關鍵字

很多同窗在學習Java中的多線程這一章時，都會以爲腦子很亂，以爲這一章的知識點太難以理解。特別是對於其中線程同步（synchronized）更是迷茫。本文試圖以淺顯的例子來跟你們共同分享學習心得。

先看一個例子

package com.chinasofti.thread;

publicclass MyThread implements Runnable{

    privateinta = 1;

    publicsynchronizedvoid f1(){

       System.out.println("a = " + a);

       try {

           Thread.sleep(1000);

       } catch (InterruptedException e) {

           // TODO Auto-generated
catch block

           e.printStackTrace();

       }

       System.out.println("a = " + a);

    }  

    publicvoid f2(){

       a++;

    }

    publicvoid run() {

       f1();

    }

    publicstaticvoid main(String[] args) {

       MyThread myThread = newMyThread();

       Thread t1 = newThread(myThread);

       t1.start();

       try {

           Thread.sleep(100);

      } catch (InterruptedException e) {

           // TODO Auto-generated
catch block

           e.printStackTrace();

       }

       myThread.f2();

    }

}

   例子說明：咱們自定義了一個MyThread類，該類實現了java.lang.Runnable接口。類中包含一個靜態私有變量a=1；提供了一個同步方法f1,該方法的做用是先打印a，而後執行該方法的線程休眠1000毫秒，再次打印a；提供了一個非同步方法f2，該方法做用是使a自加1；實現java.lang.Runnable接口的run方法，該方法執行f1()。

    程序啓動時，首先啓動主線程執行main方法。在main方法中，先new一個MyThread類對象myThread，再利用該對象建立一條線程t1，調用其start()方法啓動線程，主線程休眠100毫秒的做用是使得t1在主線程休眠期間獲得CPU執行權，執行到f1()方法中的Thread.sleep(1000)處。在t1線程休眠1000毫秒時，主線程繼續執行MyThread.f2()。該測試程序的最終結果是打印a=1 a=2。也就是說在t1線程執行同步方法f1並休眠1000毫秒的空當裏，主線程執行了myThread對象的非同步方法f2()，修改了a的值。t1線程從休眠中恢復過來再次打印a的值已經變成了2。

    也許有同窗看到這裏就有疑問了：「咱們不是說synchronized的意思是得到對象鎖嗎？那麼t1線程執行了同步方法f1()，那就應該得到myThread對象的對象鎖啊，怎麼在它休眠期間另外一條線程主線程也可以執行myThread對象的f2()方法呢？難道是由於t1線程休眠了以後就釋放掉對象鎖了嗎？」

    對於這個問題的解釋是這樣，t1線程執行run()方法，run()方法調用同步方法f1()，則此時t1線程擁有了myThread這個對象的對象鎖，接下來執行Thread.sleep(long miliseconds)這個方法，則線程（即t1）進入休眠狀態，可是Thread.sleep(long miliseconds)的執行不會致使線程釋放掉對象鎖。而main線程之因此可以在t1線程休眠以後繼續執行myThread.f2()，是由於f2()並非同步方法。咱們一般說「得到對象鎖」，實際上更確切直白的含義是「獨佔該對象的同步方法和同步代碼塊」。可是對於非同步方法，對象鎖是不起做用的。

   咱們能夠將例子作以下改動：將f2()修改成同步方法，其餘不變。你們有興趣試一下會發現此時的程序執行結果變成了打印a=1 a=1。由於此時f2()爲同步方法，t1線程在休眠期間並無釋放對象鎖，即此時t1線程「獨佔myThread對象的f1(),f2()方法」。所以此時主線程不可能執行myThread.f2()。只有當t1線程執行完了f1()方法以後，即兩次打印a=1 a=1，釋放掉對象鎖，此時主線程才能繼續執行myThread的同步方法f2()。

不少同窗在理解「同步」這個概念時錯誤地將其理解成爲「並行」，從而獲得一些混亂的結論，最後變得愈來愈茫然。而經過上面的例子咱們能夠看到，其實線程中「同步」的概念更接近於「串行」。即「同一時刻只能有一條線程擁有一個對象的對象鎖，在該線程獨佔該對象的同步方法和同步代碼塊時，其餘線程不能訪問該對象的同步方法和同步代碼塊」。而synchronized關鍵字的做用是聲明同步方法或者同步代碼塊，執行到這兒的線程能夠告訴其餘線程說：「嘿，如今這個對象的同步方法和代碼塊我佔了，大家先等着別搶，我用完了大家才能接着用！」。