Java中的synchronized關鍵字

lylwyy2016 發布于2019-08-19 10:24 / 2051人閱讀

摘要：的關鍵字中的塊使用關鍵字進行標記。由于每個類只有一個類對象存在于中，因此全局同時只有一個線程能夠進入到同一個類的靜態同步方法中。同步代碼塊使這種期望成為可能。注意同步代碼塊如何在括號中接受一個對象。相同的實例被傳入兩個不同的線程實例中。

Java的synchronized塊標記一個方法或一個代碼塊為同步的。synchronized塊能用于防止出現競態條件。

Java的synchronized關鍵字

java中的synchronized塊使用synchronized關鍵字進行標記。一個synchronized塊在某個對象上被同步。所有在某個對象上同步的synchronized塊同時只能有一個線程執行，所有其他試圖進入synchronized塊的線程被阻塞，知道進入synchronized塊的線程退出。

synchronized關鍵字能夠用于編輯4種不同類型的塊：

實例方法

靜態方法

實例方法中的代碼塊

靜態方法中的代碼塊

這些塊被同步在不同的對象上。哪種synchronized塊是你需要的取決于實際情況。

同步的實例方法

這里有一個同步的實例方法：

public synchronized void add(int value) {
  this.count += value;
}

注意這里在方法定義中使用synchronized關鍵字。這告訴Java方法是同步的。

Java中一個同步的實例方法同步在這個方法所在的實例（對象）上。因此，每個實例的同步方法同步在不同的對象上：擁有這個方法的實例。同時只有一個線程能在一個同步的實例方法上執行。如果多于一個實例存在，則一個線程一次能執行在每個實例的一個同步實例方法中，每個實例一個線程。

同步的靜態方法

靜態方法被標記為synchronized就像實例方法一樣使用synchronized關鍵字。這里有一個同步的靜態方法：

public static synchronized void add(int value) {
  count += value;
}

這里synchronized關鍵字告訴Java這個方法是同步的。

同步的靜態方法同步在方法所屬的類對象（如MyClass.class）上。由于每個類只有一個類對象存在于JVM中，因此全局同時只有一個線程能夠進入到同一個類的靜態同步方法中。

如果靜態同步方法位于不同的類中，則一個線程能夠在每個類的靜態同步方法中執行。每個類一個線程。

實例方法的同步代碼塊

有時不必同步整個方法。有時更傾向于只同步一個方法中的一部分。Java同步代碼塊使這種期望成為可能。

這里有一個在非同步Java方法中的同步代碼塊：

public void add(int value) {
  synchronized(this) {
    this.count += value;
  }
}

這個例子使用Java同步代碼塊使得一塊代碼可以被同步訪問。這塊代碼現在就好像是一個同步方法被執行。

注意Java同步代碼塊如何在括號中接受一個對象。在上面的例子中“this”被使用，也就是這個方法調用所在的實例。括號中的對象叫做「monitor object」。這段代碼被叫做同步在一個monitor object上。一個同步的實例方法使用它所屬的對象作為monitor object。

同時只有一個線程能執行在同步于相同monitor object上的Java代碼塊。

下面兩個例子都是同步在他們被調用的實例上，兩者等價：

public class MyClass {
  public synchronized void log1(String msg1, String msg2) {
    log.writeln(msg1);
    log.writeln(msg2);
  }

  public void log2(String msg1, String msg2) {
    synchronized(this) {
      log.writeln(msg1);
      log.writeln(msg2);
    }
  }
}

同時只有一個線程能夠執行在上面兩個同步代碼塊之一上面。

可能會有代碼塊同步在非this對象上。

靜態方法中的同步代碼塊

這些方法同步在方法所屬類的類對象上：

public class MyClass {
  public static synchronized void log1(String msg1, String msg2) {
    log.writeln(msg1);
    log.writeln(msg2);
  }

  public static void log2(String msg1, String msg2) {
    synchronized(MyClass.class) {
      log.writeln(msg1);
      log.writeln(msg2);
    }
  }
}

可能會有代碼塊同步在非MyClass.class上。

synchronized例子

這里有一個例子，啟動2個線程，每個線程都在同一個Counter對象上調用add方法。同時只有一個線程會調用同一個對象的add方法，因為這個方法被synchronized關鍵字修飾在它所屬的同一個實例上。

public class Counter {
  
  long count = 0;

  public synchronized void add(long value) {
    this.count += value
  }
}

public class CounterThread extends Thread {

  protected Counter counter = null;

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

  public void run() {
    for(int i = 0; i < 10; i++) {
      counter.add(i);
    }
  }
}

public class Example {

  public static void main(String[] args) {
    Counter counter = new Counter();
    Thread threadA = new CounterThread(counter);
    Thread threadB = new CounterThread(counter);
    
    threadA.start();
    threadB.start();
  }
}

兩個線程被創建。相同的Counter實例被傳入兩個不同的線程實例中。Counter.add()方法在實例上同步，因為add方法是一個實例方法，并被標記為synchronized。因此同時只有一個線程能調用add()方法。另一個線程會等待第一個線程離開add()方法，然后執行。

如果兩個線程引用兩個不同的Counter實例，則同時調用add()方法不會有問題。調用是對于不同的對象，因此方法調用也同步在不同的對象上。因此調用不會被阻塞。

public class Example {

  public static void main(String[] args) {
    Counter counterA = new Counter();
    Counter counterB = new Counter();
    Thread threadA = new CounterThread(counterA);
    Thread threadB = new CounterThread(counterB);
    
    threadA.start();
    threadB.start();
  }
}

助理這里的threadA和threadB不再引用同一個counter實例。counterA和counterB的add方法同步在各自所屬對象上。調用counterA的add()方法不會紫塞調用在counterB的add()方法。

Java的同步實用工具

synchronized機制是Java的第一個用于同步訪問共享在多線程間的同步機制。synchronized機制現在看來不是很先進，這也就是為什么Java5推出了一組同步實用類幫助開發者實現更細粒度的同步控制。

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