Java線程之Synchronized用法

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。
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   修飾一個代碼塊
   a、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.

/** * @author shuliangzhao * @Title: SyncThread * @ProjectName design-parent * @Description: TODO * @date 2019/6/17 23:25 */ public class SyncThread implements Runnable { private static int count; public SyncThread() { count = 0; } @Override public void run() { synchronized (this) { try { for (int i = 0;i<5;i++) { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + (count++)); } Thread.sleep(100); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } public static void main(String[] args) { SyncThread syncThread = new SyncThread(); Thread thread = new Thread(syncThread,"Thread1"); Thread thread1 = new Thread(syncThread,"Thread2"); thread.start(); thread1.start(); } } 

運行結果

Thread1:0 Thread1:1 Thread1:2 Thread1:3 Thread1:4 Thread2:5 Thread2:6 Thread2:7 Thread2:8 Thread2:9 

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。

把SyncThread的調用稍微改一下：

Thread thread = new Thread(new SyncThread(),"Thread1"); Thread thread1 = new Thread(new SyncThread(),"Thread2"); thread.start(); thread1.start(); 

運行結果

Thread2:0 Thread1:0 Thread1:2 Thread1:3 Thread2:1 Thread2:5 Thread1:4 Thread2:6 Thread1:7 Thread2:8 

這時至關於建立了兩個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。
b、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

/** * @author shuliangzhao * @Title: SyncThread1 * @ProjectName design-parent * @Description: TODO * @date 2019/6/17 23:53 */ public class CountThread implements Runnable{ private static int count; public CountThread() { count = 0; } public void count() { 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 void print() { for (int i = 0; i < 5; i ++) { try { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":count:" + (count)); Thread.sleep(100); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } @Override public void run() { String threadName = Thread.currentThread().getName(); if (threadName.equals("A")) { count(); } else if (threadName.equals("B")) { print(); } } public static void main(String[] args) { CountThread countThread = new CountThread(); Thread thread1 = new Thread(countThread, "A"); Thread thread2 = new Thread(countThread, "B"); thread1.start(); thread2.start(); } } 

上面代碼中count是一個synchronized的，print是非synchronized的。從上面的結果中能夠看出一個線程訪問一個對象的synchronized代碼塊時，別的線程能夠訪問該對象的非synchronized代碼塊而不受阻塞。
c、指定要給某個對象加鎖

/** * @author shuliangzhao * @Title: Account * @ProjectName design-parent * @Description: TODO * @date 2019/6/18 0:04 */ public class Account { String name; float amount; public Account(String name, float amount) { this.name = name; this.amount = amount; } //存錢 public void deposit(float amt) { amount += amt; try { Thread.sleep(100); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } //取錢 public void withdraw(float amt) { amount -= amt; try { Thread.sleep(100); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } public float getBalance() { return amount; } } /** * 帳戶操做類 */ class AccountOperator implements Runnable{ private Account account; public AccountOperator(Account account) { this.account = account; } public void run() { synchronized (account) { account.deposit(500); account.withdraw(500); System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + account.getBalance()); } } public static void main(String[] args) { Account account = new Account("zhang san", 10000.0f); AccountOperator accountOperator = new AccountOperator(account); final int THREAD_NUM = 5; Thread threads[] = new Thread[THREAD_NUM]; for (int i = 0; i < THREAD_NUM; i ++) { threads[i] = new Thread(accountOperator, "Thread" + i); threads[i].start(); } } } 

運行結果

Thread0:10000.0 Thread4:10000.0 Thread3:10000.0 Thread2:10000.0 Thread1:10000.0 

在AccountOperator 類中的run方法裏，咱們用synchronized 給account對象加了鎖。這時，當一個線程訪問account對象時，其餘試圖訪問account對象的線程將會阻塞，直到該線程訪問account對象結束。也就是說誰拿到那個鎖誰就能夠運行它所控制的那段代碼。
當有一個明確的對象做爲鎖時，就能夠用相似下面這樣的方式寫程序。

public void method3(SomeObject obj) { //obj 鎖定的對象 synchronized(obj) { // todo } } 

當沒有明確的對象做爲鎖，只是想讓一段代碼同步時，能夠建立一個特殊的對象來充當鎖

private byte[] lock = new byte[0]; // 特殊的instance變量 public void method() { synchronized(lock) { // todo 同步代碼塊 } } public void run() { } 

說明：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。

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。

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 } } 

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(); } } 

在定義接口方法時不能使用synchronized關鍵字。
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

修飾一個靜態的方法

咱們知道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，把SyncThread改造下：

/** * @author shuliangzhao * @Title: SyncThread * @ProjectName design-parent * @Description: TODO * @date 2019/6/17 23:25 */ public class SyncThread implements Runnable { private static int count; public SyncThread() { count = 0; } public static void testSync() { try { for (int i = 0;i<5;i++) { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + (count++)); } Thread.sleep(2000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } @Override public synchronized void run() { testSync(); } public static void main(String[] args) { SyncThread syncThread = new SyncThread(); Thread thread = new Thread(new SyncThread(),"Thread1"); Thread thread1 = new Thread(new SyncThread(),"Thread2"); thread.start(); thread1.start(); } } 

運行結果

Thread1:0 Thread1:1 Thread1:2 Thread1:3 Thread1:4 Thread2:0 Thread2:5 Thread2:6 Thread2:7 Thread2:8 

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。

修飾一個類

用法

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

public class SyncThread implements Runnable { private static int count; public SyncThread() { count = 0; } public static void testSync() { synchronized (SyncThread.class) { try { for (int i = 0;i<5;i++) { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + (count++)); } Thread.sleep(2000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } @Override public synchronized void run() { testSync(); } public static void main(String[] args) { SyncThread syncThread = new SyncThread(); Thread thread = new Thread(new SyncThread(),"Thread1"); Thread thread1 = new Thread(new SyncThread(),"Thread2"); thread.start(); thread1.start(); } } 

運行結果

Thread1:0 Thread1:1 Thread1:2 Thread1:3 Thread1:4 Thread2:5 Thread2:6 Thread2:7 Thread2:8 Thread2:9 

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。