Synchronized

1.   Synchronized

synchronized是Java中的關鍵字，是一種同步鎖。它修飾的對象有如下幾種：

1. 修飾一個代碼塊，被修飾的代碼塊稱爲同步語句塊，其做用的範圍是大括號{}括起來的代碼，做用的對象是調用這個代碼塊的對象；

2. 修飾一個方法，被修飾的方法稱爲同步方法，其做用的範圍是整個方法，做用的對象是調用這個方法的對象；

3. 修改一個靜態的方法，其做用的範圍是整個靜態方法，做用的對象是這個類的全部對象；

4. 修改一個類，其做用的範圍是synchronized後面括號括起來的部分，做用主的對象是這個類的全部對象。

2.   修飾代碼塊

一個線程訪問一個對象中的synchronized(this)同步代碼塊時，其餘試圖訪問該對象的線程將被阻塞。

/**  * 同步線程  */ 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(Thread.currentThread().getName() + ":" + (count++));                Thread.sleep(100);             } catch (InterruptedException e) {                e.printStackTrace();             }          }       }    }      public int getCount() {       return count;    } }

 

調用：

SyncThread syncThread = new SyncThread(); Thread thread1 = new Thread(syncThread, "SyncThread1"); Thread thread2 = new Thread(syncThread, "SyncThread2"); thread1.start(); thread2.start();

 

輸出結果：

SyncThread1:0 SyncThread1:1 SyncThread1:2 SyncThread1:3 SyncThread1:4 SyncThread2:5 SyncThread2:6 SyncThread2:7 SyncThread2:8 SyncThread2:9*

 

當兩個併發線程(thread1和thread2)訪問同一個對象(syncThread)中的synchronized代碼塊時，在同一時刻只能有一個線程獲得執行，另外一個線程受阻塞，必須等待當前線程執行完這個代碼塊之後才能執行該代碼塊。Thread1和thread2是互斥的，由於在執行synchronized代碼塊時會鎖定當前的對象，只有執行完該代碼塊才能釋放該對象鎖，下一個線程才能執行並鎖定該對象。

 

咱們再把SyncThread的調用稍微改一下：

Thread thread1 = new Thread(new SyncThread(), "SyncThread1"); Thread thread2 = new Thread(new SyncThread(), "SyncThread2"); thread1.start(); thread2.start();

 

輸出結果：

SyncThread1:0 SyncThread2:1 SyncThread1:2 SyncThread2:3 SyncThread1:4 SyncThread2:5 SyncThread2:6 SyncThread1:7 SyncThread1:8 SyncThread2:9

 

不是說一個線程執行synchronized代碼塊時其它的線程受阻塞嗎？爲何上面的例子中thread1和thread2同時在執行。這是由於synchronized只鎖定對象，每一個對象只有一個鎖（lock）與之相關聯，而上面的代碼等同於下面這段代碼：

SyncThread syncThread1 = new SyncThread(); SyncThread syncThread2 = new SyncThread(); Thread thread1 = new Thread(syncThread1, "SyncThread1"); Thread thread2 = new Thread(syncThread2, "SyncThread2"); thread1.start(); thread2.start();

 

這時建立了兩個SyncThread的對象syncThread1和syncThread2，線程thread1執行的是syncThread1對象中的synchronized代碼(run)，而線程thread2執行的是syncThread2對象中的synchronized代碼(run)；咱們知道synchronized鎖定的是對象，這時會有兩把鎖分別鎖定syncThread1對象和syncThread2對象，而這兩把鎖是互不干擾的，不造成互斥，因此兩個線程能夠同時執行。

當一個線程訪問對象的一個synchronized(this)同步代碼塊時，另外一個線程仍然能夠訪問該對象中的非synchronized(this)同步代碼塊。

示例略。

 

3.   修飾一個方法

Synchronized修飾一個方法很簡單，就是在方法的前面加synchronized，public synchronized void method(){//todo}; synchronized修飾方法和修飾一個代碼塊相似，只是做用範圍不同，修飾代碼塊是大括號括起來的範圍，而修飾方法範圍是整個函數。如將【Demo1】中的run方法改爲以下的方式，實現的效果同樣。

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

 

Synchronized做用於整個方法的寫法。

寫法一：

public synchronized void method() {    // todo }

 

寫法二：

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

 

寫法一修飾的是一個方法，寫法二修飾的是一個代碼塊，但寫法一與寫法二是等價的，都是鎖定了整個方法時的內容。

 

在用synchronized修飾方法時要注意如下幾點：

1. synchronized關鍵字不能繼承。

雖然可使用synchronized來定義方法，但synchronized並不屬於方法定義的一部分，所以，synchronized關鍵字不能被繼承。若是在父類中的某個方法使用了synchronized關鍵字，而在子類中覆蓋了這個方法，在子類中的這個方法默認狀況下並非同步的，而必須顯式地在子類的這個方法中加上synchronized關鍵字才能夠。固然，還能夠在子類方法中調用父類中相應的方法，這樣雖然子類中的方法不是同步的，但子類調用了父類的同步方法，所以，子類的方法也就至關於同步了。這兩種方式的例子代碼以下：

在子類方法中加上synchronized關鍵字：

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

 

在子類方法中調用父類的同步方法：

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

 

A）在定義接口方法時不能使用synchronized關鍵字。

B）構造方法不能使用synchronized關鍵字，但可使用synchronized代碼塊來進行同步。

 

4.   修飾靜態方法

靜態方法是屬於類的而不屬於對象的。一樣的，synchronized修飾的靜態方法鎖定的是這個類的全部對象。

 

/**  * 同步線程  */ 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();    } }

 

調用代碼:

SyncThread syncThread1 = new SyncThread(); SyncThread syncThread2 = new SyncThread(); Thread thread1 = new Thread(syncThread1, "SyncThread1"); Thread thread2 = new Thread(syncThread2, "SyncThread2"); thread1.start(); thread2.start();

 

輸出結果：

SyncThread1:0 SyncThread1:1 SyncThread1:2 SyncThread1:3 SyncThread1:4 SyncThread2:5 SyncThread2:6 SyncThread2:7 SyncThread2:8 SyncThread2:9

 

解釋：

syncThread1和syncThread2是SyncThread的兩個對象，但在thread1和thread2併發執行時卻保持了線程同步。這是由於run中調用了靜態方法method，而靜態方法是屬於類的，因此syncThread1和syncThread2至關於用了同一把鎖。

 

5.   修飾一個類

Synchronized還可做用於一個類，用法以下：

class ClassName {    public void method() {       synchronized(ClassName.class) {          // todo       }    } }

 

修飾一個類：

/**  * 同步線程  */ 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();    } }

 

其效果和修飾靜態方法的示例是同樣的，synchronized做用於一個類T時，是給這個類T加鎖，T的全部對象用的是同一把鎖。

 

6.   總結

A. 不管synchronized關鍵字加在方法上仍是對象上，若是它做用的對象是非靜態的，則它取得的鎖是對象；若是synchronized做用的對象是一個靜態方法或一個類，則它取得的鎖是對類，該類全部的對象同一把鎖。

B. 每一個對象只有一個鎖（lock）與之相關聯，誰拿到這個鎖誰就能夠運行它所控制的那段代碼。

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。