學習第三天：關于【Java并發編程之深入理解】Synchronized的使用

1.為什么要使用synchronized

在并發編程中存在線程安全問題，主要原因有：1.存在共享數據 2.多線程共同操作共享數據。關鍵字synchronized可以保證在同一時刻，只有一個線程可以執行某個方法或某個代碼塊，同時synchronized可以保證一個線程的變化可見（可見性），即可以代替volatile。

2.實現原理

synchronized可以保證方法或者代碼塊在運行時，同一時刻只有一個方法可以進入到臨界區，同時它還可以保證共享變量的內存可見性

3.synchronized的三種應用方式

Java中每一個對象都可以作為鎖，這是synchronized實現同步的基礎：

普通同步方法（實例方法），鎖是當前實例對象 ，進入同步代碼前要獲得當前實例的鎖

靜態同步方法，鎖是當前類的class對象 ，進入同步代碼前要獲得當前類對象的鎖

同步方法塊，鎖是括號里面的對象，對給定對象加鎖，進入同步代碼庫前要獲得給定對象的鎖。

4.synchronized的作用

Synchronized是Java中解決并發問題的一種最常用最簡單的方法 ，他可以確保線程互斥的訪問同步代碼

5.舉栗子

①多個線程訪問同一個對象的同一個方法

public class synchronizedTest implements Runnable { //共享資源 static int i =0; /** * synchronized 修飾實例方法 */ public synchronized void increase(){ i++; } @Override public void run(){ for (int j =0 ; j<10000;j++){ increase(); } } public static void main(String[] args) throws InterruptedException { synchronizedTest test = new synchronizedTest(); Thread t1 = new Thread(test); Thread t2 = new Thread(test); t1.start(); t2.start(); t1.join(); t2.join(); System.out.println(i); } } 28

結果：

分析：當兩個線程同時對一個對象的一個方法進行操作，只有一個線程能夠搶到鎖。因為一個對象只有一把鎖，一個線程獲取了該對象的鎖之后，其他線程無法獲取該對象的鎖，就不能訪問該對象的其他synchronized實例方法，需要等到對象被釋放后才能獲取，但是在對象沒有被釋放前，其他線程可以訪問非synchronized修飾的方法

②一個線程獲取了該對象的鎖之后，其他線程來訪問其他synchronized實例方法現象 舉栗

public class SynchronizedTest { public synchronized void method1() { System.out.println("Method 1 start"); try { System.out.println("Method 1 execute"); Thread.sleep(3000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("Method 1 end"); } public synchronized void method2() { System.out.println("Method 2 start"); try { System.out.println("Method 2 execute"); Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("Method 2 end"); } public static void main(String[] args) { final SynchronizedTest test = new SynchronizedTest(); new Thread(test::method1).start(); new Thread(test::method2).start(); } }

結果：

分析：可以看出其他線程來訪問synchronized修飾的其他方法時需要等待線程1先把鎖釋放

③一個線程獲取了該對象的鎖之后，其他線程來訪問其他非synchronized實例方法現象 舉栗

去掉②中方法二的synchronized

public class SynchronizedTest { public synchronized void method1() { System.out.println("Method 1 start"); try { System.out.println("Method 1 execute"); Thread.sleep(3000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("Method 1 end"); } public void method2() { System.out.println("Method 2 start"); try { System.out.println("Method 2 execute"); Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("Method 2 end"); } public static void main(String[] args) { final SynchronizedTest test = new SynchronizedTest(); new Thread(test::method1).start(); new Thread(test::method2).start(); } }

結果：

分析：當線程1還在執行時，線程2也執行了，所以當其他線程來訪問非synchronized修飾的方法時是可以訪問的

④當多個線程作用于不同的對象

public class SynchronizedTest { public synchronized void method1() { System.out.println("Method 1 start"); try { System.out.println("Method 1 execute"); Thread.sleep(3000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("Method 1 end"); } public synchronized void method2() { System.out.println("Method 2 start"); try { System.out.println("Method 2 execute"); Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("Method 2 end"); } public static void main(String[] args) { final SynchronizedTest test1 = new SynchronizedTest(); final SynchronizedTest test2 = new SynchronizedTest(); new Thread(test1::method1).start(); new Thread(test2::method2).start(); } }

結果：

分析：因為兩個線程作用于不同的對象，獲得的是不同的鎖，所以互相并不影響

public class synchronizedTest implements Runnable { //共享資源 static int i =0; /** * synchronized 修飾實例方法 */ public static synchronized void increase(){ i++; } @Override public void run(){ for (int j =0 ; j<10000;j++){ increase(); } } public static void main(String[] args) throws InterruptedException { Thread t1 = new Thread(new synchronizedTest()); Thread t2 = new Thread(new synchronizedTest()); t1.start(); t2.start(); t1.join(); t2.join(); System.out.println(i); }

結果：

分析：由例子可知，兩個線程實例化兩個不同的對象，但是訪問的方法是靜態的，兩個線程發生了互斥（即一個線程訪問，另一個線程只能等著），因為靜態方法是依附于類而不是對象的，當synchronized修飾靜態方法時，鎖是class對象。

為什么要同步代碼塊呢？在某些情況下，我們編寫的方法體可能比較大，同時存在一些比較耗時的操作，而需要同步的代碼又只有一小部分，如果直接對整個方法進行同步操作，可能會得不償失，此時我們可以使用同步代碼塊的方式對需要同步的代碼進行包裹，這樣就無需對整個方法進行同步操作了。

public class synchronizedTest implements Runnable { static synchronizedTest instance=new synchronizedTest(); static int i=0; @Override public void run() { //省略其他耗時操作.... //使用同步代碼塊對變量i進行同步操作,鎖對象為instance synchronized(instance){ for(int j=0;j<10000;j++){ i++; } } } public static void main(String[] args) throws InterruptedException { Thread t1=new Thread(instance); Thread t2=new Thread(instance); t1.start(); t2.start(); t1.join(); t2.join(); System.out.println(i); } } 23

結果：

分析：將synchronized作用于一個給定的實例對象instance，即當前實例對象就是鎖對象，每次當線程進入synchronized包裹的代碼塊時就會要求當前線程持有instance實例對象鎖，如果當前有其他線程正持有該對象鎖，那么新到的線程就必須等待，這樣也就保證了每次只有一個線程執行i++;操作。當然除了instance作為對象外，我們還可以使用this對象(代表當前實例)或者當前類的class對象作為鎖，如下代碼：

//this,當前實例對象鎖 synchronized(this){ for(int j=0;j<1000000;j++){ i++; } } //class對象鎖 synchronized(AccountingSync.class){ for(int j=0;j<1000000;j++){ i++; } }

Java 任務調度

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