Java并发编程之synchronized
来源:互联网 发布:mac上的邮箱怎么设置 编辑:程序博客网 时间:2024/06/06 20:20
Java语言的关键字,当它用来修饰一个方法或者一个代码块的时候,能够保证在同一个时间,只有一个线程可以进行操作。
多线程的同步机制:对资源进行加锁,同步用以解决多个线程同时访问时可能出现的问题。对于普通同步方法,锁是当前实例对象。
对于静态同步方法,锁是当前类的Class对象。
对于同步方法块,锁是Synchonized括号里配置的对象。
当一个线程试图访问同步代码块时,它首先必须得到锁,退出或抛出异常时必须释放锁。
1.是否使用synchronized关键字的不同
package com.itmyhome;class Thread1 extends Thread { private Example example; public Thread1(Example example) { this.example = example; } @Override public void run() { example.execute(); }}class Example { public synchronized void execute() {//同步方法 for (int i = 0; i < 10; i++) { try { Thread.sleep(500); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("Hello: " + i); } }}public class ThreadTest { /** * @param args */ public static void main(String[] args) { // TODO Auto-generated method stub Example example = new Example(); Thread t1 = new Thread1(example);//同一个类的线程 Thread t2 = new Thread1(example); t1.start(); t2.start(); }}是否在execute()方法前加上synchronized关键字,这个例子程序的执行结果会有很大的不同。
如果不加synchronized关键字,则两个线程同时执行execute()方法,输出是两组并发的。
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。
2.多个方法的多线程情况
将程序改动一下,Example类中再加入一个方法execute2()。之后再写一个线程类Thread2,Thread2中的run()方法执行的是execute2()。
package com.itmyhome;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(); }}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); } } public synchronized void execute2() { for (int i = 0; i < 10; i++) { try { Thread.sleep(500); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("Hello: " + i); } }}public class ThreadTest { /** * @param args */ public static void main(String[] args) { // TODO Auto-generated method stub Example example = new Example();//两个线程共用一个对象 Thread t1 = new Thread1(example); Thread t2 = new Thread2(example); t1.start(); t2.start(); }}
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:
当synchronized关键字修饰一个方法的时候,该方法叫做同步方法。
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.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。
package com.itmyhome;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(); }}class Example { // 静态同步 public synchronized static void execute() { for (int i = 0; i < 10; i++) { try { Thread.sleep(500); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("Hello: " + i); } } public synchronized static void execute2() { for (int i = 0; i < 10; i++) { try { Thread.sleep(500); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("Hello: " + i); } }}public class ThreadTest { /** * @param args */ public static void main(String[] args) { // TODO Auto-generated method stub Example example = new 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 example2 = new Example(); Thread t1 = new Thread1(example); Thread t2 = new Thread2(example2); t1.start(); t2.start(); }}
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。
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。
package com.itmyhome;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(); }}class Example { private Object object = new Object(); public void execute() { synchronized (object) { for (int i = 0; i < 10; i++) { try { Thread.sleep(500); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("Hello: " + i); } } } public void execute2() { synchronized (object) { for (int i = 0; i < 10; i++) { try { Thread.sleep(500); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("Hello: " + i); } } }}public class ThreadTest { /** * @param args */ public static void main(String[] args) { // TODO Auto-generated method stub Example example = new Example(); Thread t1 = new Thread1(example); Thread t2 = new Thread2(example); t1.start(); t2.start(); }}
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。
可能一个方法中只有几行代码会涉及到线程同步问题,所以synchronized块比synchronized方法更加细粒度地控制了多个线程的访问,
注意:被synchronized保护的数据应该是私有的。
结论:
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;
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。线程同步就是在并发执行中,公共资源环节,使用顺序执行。
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