synchronized鎖了什么

fish 發布于2019-08-16 15:46 / 2082人閱讀

摘要：也有人稱其為同步鎖。既然是鎖，其必然有鎖的東西，下面先會簡單介紹一下，再通過一個示例代碼展示鎖了什么。從而可以證明并不是鎖定方法內訪問的變量鎖定的是同一個監視器對象監視的代碼

前言

synchronized翻譯為中文的意思是同步的，它是Java中處理線程安全問題常用的關鍵字。也有人稱其為同步鎖。既然是鎖，其必然有鎖的東西，下面先會簡單介紹一下synchronized，再通過一個示例代碼展示synchronized鎖了什么。（這里先提前透露答案synchronized鎖的是代碼）

介紹定義

synchronized提供的同步機制確保了同一個時刻，被修飾的代碼塊或方法只會有一個線程執行。

用法

synchronized可以修飾方法和代碼塊：

修飾普通方法

修飾靜態方法

修飾代碼塊

根據修飾情況，分為對象鎖和類鎖：

對象鎖：

普通方法（等價于代碼塊修飾this）

代碼塊修飾的是是類的一個對象

類鎖

類方法（等價于代碼塊修飾當前類Class對象）

代碼塊修飾的是是類Class對象

原理

synchronized底層原理是使用了對象持有的監視器（monitor）。但是同步代碼塊和同步方法的原理存在一點差異：

同步代碼塊是使用monitorenter和monitorexit指令實現的

同步方法是由方法調用指令讀取運行時常量池中方法的ACC_SYNCHRONIZED 標識隱式實現，實際上還是調用了monitorenter和monitorexit指令

測試示例 計數器

一個特殊的計數器，自增方法increase()被synchronized修飾，而獲取當前值方法getCurrent()則沒有被synchronized修飾。

/**
 * 計數器
 * @author RJH
 * create at 2019-03-13
 */
public class Counter {
    /**
     * 全局對象，總數
     */
    private static int i = 0;

    /**
     * 自增
     * @return
     */
    public synchronized int increase() {
        try {
            //使用休眠讓結果更明顯
            Thread.sleep(5000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return ++i;
    }

    /**
     * 獲取當前值
     * @return
     */
    public int getCurrent() {
        return i;
    }
}

測試代碼

使用自增線程和獲取當前值的線程來驗證synchronized鎖的是代碼，而不是全局變量

/**
 * synchronized鎖了什么
 * @author RJH
 * create at 2019-03-02
 */
public class LockWhatTest {

    public static void main(String[] args) {
        Counter counter =new Counter();
        IncreaseThread increaseThread1=new IncreaseThread(counter);
        IncreaseThread increaseThread2=new IncreaseThread(counter);
        GetThread getThread=new GetThread(counter);
        increaseThread1.start();
        increaseThread2.start();
        //直到increaseThread的線程啟動才執行下一步
        while (increaseThread1.getState().compareTo(Thread.State.NEW)==0 && increaseThread1.getState().compareTo(Thread.State.NEW)==0){

        }
        getThread.start();
    }

    /**
     * 自增線程
     */
    static class IncreaseThread extends Thread{

        private Counter counter;

        public IncreaseThread(Counter counter) {
            this.counter = counter;
        }

        @Override
        public void run() {
            System.out.println("After increase:" + counter.increase()+",trigger time:"+System.currentTimeMillis());
        }
    }

    /**
     * 獲取當前值的線程
     */
    static class GetThread extends Thread{

        private Counter counter;

        public GetThread(Counter counter) {
            this.counter = counter;
        }

        @Override
        public void run() {
            System.out.println("Current:"+ counter.getCurrent()+",trigger time:"+System.currentTimeMillis());
        }
    }

}

執行結果

Current:0,trigger time:1552487003845
After increase:1,trigger time:1552487008846
After increase:2,trigger time:1552487013848

結果分析

從測試結果可以得知

在兩個自增線程啟動后，獲取當前值的線程才啟動，但是獲取當前值的線程是先被執行完成了。

根據自增線程執行完成的時間戳間隔可以得知，兩個自增線程是依次執行的。

從而可以證明

synchronized并不是鎖定方法內訪問的變量

synchronized鎖定的是同一個監視器對象監視的代碼

GPU云服務器云服務器 synchronizer Synchronize synchronization synchronized

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