Synchronized关键字解析

java多线程synchronized关键字详解
多线程的同步机制是通过队资源进行加锁，使得在同一个时间，只有一个线程可以进行操作，同步用以解决多个线程同时访问可能出现的问题。
同步机制可以使用synchronized关键字实现。
当synchronized关键字修饰一个方法的时候，该方法叫做同步方法，修饰一个块的话，该块叫做同步快。
1、有关线程获得锁之后什么时候释放锁资源，以下几种情况会释放锁：

      1）执行完同步代码块      2）在执行同步代码块的过程中，遇到异常而导致线程终止      3）在执行同步代码块的过程中，执行了锁所属对象的wait()方法，这个对象会释放锁，进入对象的等待池

2、以下情况线程是不会释放锁资源的：

      1）执行Thread.sleep()方法，当前线程放弃CPU,开始睡眠，但不会释放锁      2）在执行同步代码块的过程中，执行Thread.yield()方法，不会释放锁

3.1是否使用synchronized关键字的不同，看下面的示例：

public class ThreadTest{    public static void main(String[] args)    {        Example example = new Example();        Thread t1 = new Thread1(example);        Thread t2 = new Thread1(example);        t1.start();        t2.start();    }}class Example{    public synchronized void execute()    {        for (int i = 0; i < 10; ++i)        {            try            {                Thread.sleep(500);            }            catch (InterruptedException e)            {                e.printStackTrace();            }            System.out.println("Hello: " + i);        }    }}class Thread1 extends Thread{    private Example example;    public Thread1(Example example)    {        this.example = example;    }    @Override    public void run()    {        example.execute();    }}

是否在excute()方法前加上synchronized关键字，这个例子的执行结果会有很大的不同：
1） 如果不加synchronized关键字，则两个线程同时执行excute()方法，输出是两组并发的
2） 如果加上synchronized关键字，则会先输出一组0到9，然后再输出下一组，说明两个线程是顺次执行的。

3.2多个方法的多线程情况：
将程序稍微改动一下，Example类中再加入一个方法excute2()。之后在写一个线程类Thread2,Thread2中的方法执行的是excute2()。Example类中的两个方法都是被synchronized关键字修饰的。

public class ThreadTest{    public static void main(String[] args)    {        Example example = new Example();        Thread t1 = new Thread1(example);        Thread t2 = new Thread2(example);        t1.start();        t2.start();    }}class Example{    public synchronized void execute()    {        for (int i = 0; i < 20; ++i)        {            try            {                Thread.sleep((long) Math.random() * 1000);            }            catch (InterruptedException e)            {                e.printStackTrace();            }            System.out.println("Hello: " + i);        }    }    public synchronized void execute2()    {        for (int i = 0; i < 20; ++i)        {            try            {                Thread.sleep((long) Math.random() * 1000);            }            catch (InterruptedException e)            {                e.printStackTrace();            }            System.out.println("World: " + i);        }    }}class Thread1 extends Thread{    private Example example;    public Thread1(Example example)    {        this.example = example;    }    @Override    public void run()    {        example.execute();    }}class Thread2 extends Thread{    private Example example;    public Thread2(Example example)    {        this.example = example;    }    @Override    public void run()    {        example.execute2();    }}

如果去掉synchronized关键字，则两个方法并发执行，并没有相互影响，但是如例子程序中所写，即便是两个方法：执行结果永远是执行完一个线程的输出再执行另一个线程的。　　
说明：
如果一个对象有多个synchronized方法，某一时刻某个线程已经进入到了某个synchronized方法，那么在该方法没有执行完毕前，其他线程是无法访问该对象的任何synchronized方法的。

结论：

 **Java中的每个对象都有一个锁（lock），或者叫做监视器（monitor），当一个线程访问某个对象的synchronized方法时，将该对象上锁，其他任何线程都无法再去访问该对象的synchronized方法了（这里是指所有的同步方法，而不仅仅是同一个方法），直到之前的那个线程执行方法完毕后（或者是抛出了异常），才将该对象的锁释放掉，其他线程才有可能再去访问该对象的synchronized方法。　注意这时候是给对象上锁，如果是不同的对象，则各个对象之间没有限制关系。　尝试在代码中构造第二个线程对象时传入一个新的Example对象，则两个线程的执行之间没有什么制约关系。**

3.3考虑静态的同步方法
当一个synchronized关键字修饰的方法同时又被static修饰，之前说过，非静态的同步方法会将对象上锁，但是静态方法不属于对象，而是属于类，它会将这个方法所在的类的Class对象上锁。
一个类不管生成多少个对象，它们所对应的是同一个Class对象。
示例：

public class ThreadTest{    public static void main(String[] args)    {        Example example = new Example();        Thread t1 = new Thread1(example);        // 此处即便传入不同的对象，静态方法同步仍然不允许多个线程同时执行        example = new Example();        Thread t2 = new Thread2(example);        t1.start();        t2.start();    }}class Example{    public synchronized static void execute()    {        for (int i = 0; i < 20; ++i)        {            try            {                Thread.sleep((long) Math.random() * 1000);            }            catch (InterruptedException e)            {                e.printStackTrace();            }            System.out.println("Hello: " + i);        }    }    public synchronized static void execute2()    {        for (int i = 0; i < 20; ++i)        {            try            {                Thread.sleep((long) Math.random() * 1000);            }            catch (InterruptedException e)            {                e.printStackTrace();            }            System.out.println("World: " + i);        }    }}class Thread1 extends Thread{    private Example example;    public Thread1(Example example)    {        this.example = example;    }    @Override    public void run()    {        Example.execute();    }}class Thread2 extends Thread{    private Example example;    public Thread2(Example example)    {        this.example = example;    }    @Override    public void run()    {        Example.execute2();    }}

所以如果是静态方法的情况（execute()和execute2()都加上static关键字），即便是向两个线程传入不同的Example对象，这两个线程仍然是互相制约的，必须先执行完一个，再执行下一个。

结论：
如果某个synchronized方法是static的，那么当线程访问该方法时，它锁的并不是synchronized方法所在的对象，而是synchronized方法所在的类所对应的Class对象。Java中，无论一个类有多少个对象，这些对象会对应唯一一个Class对象，因此当线程分别访问同一个类的两个对象的两个static，synchronized方法时，它们的执行顺序也是顺序的，也就是说一个线程先去执行方法，执行完毕后另一个线程才开始。

其实也就是说被static 关键字修饰的部分是属于类所有的，如果该部分资源再被synchronized关键字修饰，那么说明该部分资源是被所有对象锁共有的，同步时无论是几个对象生成的线程，访问该部分资源都是顺序执行的。

3.4 synchronized块

synchronized块写法：

　　synchronized(object)

　　{　

　　}

　　表示线程在执行的时候会将object对象上锁。（注意这个对象可以是任意类的对象，也可以使用this关键字）。

　　这样就可以自行规定上锁对象。　
　　
示例：

public class ThreadTest{    public static void main(String[] args)    {        Example example = new Example();        Thread t1 = new Thread1(example);        Thread t2 = new Thread2(example);        t1.start();        t2.start();    }}class Example{    private Object object = new Object();    public void execute()    {        synchronized (object)        {            for (int i = 0; i < 20; ++i)            {                try                {                    Thread.sleep((long) Math.random() * 1000);                }                catch (InterruptedException e)                {                    e.printStackTrace();                }                System.out.println("Hello: " + i);            }        }    }    public void execute2()    {        synchronized (object)        {            for (int i = 0; i < 20; ++i)            {                try                {                    Thread.sleep((long) Math.random() * 1000);                }                catch (InterruptedException e)                {                    e.printStackTrace();                }                System.out.println("World: " + i);            }        }    }}class Thread1 extends Thread{    private Example example;    public Thread1(Example example)    {        this.example = example;    }    @Override    public void run()    {        example.execute();    }}class Thread2 extends Thread{    private Example example;    public Thread2(Example example)    {        this.example = example;    }    @Override    public void run()    {        example.execute2();    }}

例子程序4所达到的效果和例子程序2的效果一样，都是使得两个线程的执行顺序进行，而不是并发进行，当一个线程执行时，将object对象锁住，另一个线程就不能执行对应的块。
　synchronized方法实际上等同于用一个synchronized块包住方法中的所有语句，然后在synchronized块的括号中传入this关键字。当然，如果是静态方法，需要锁定的则是class对象。
　
结论：

1）被synchronized保护的数据应该是私有的。
2）synchronized方法是一种粗粒度的并发控制，某一时刻，只能有一个线程执行该synchronized方法；
3）synchronized块则是一种细粒度的并发控制，只会将块中的代码同步，位于方法内、synchronized块之外的其他代码是可以被多个线程同时访问到的。