java thread synchronized 理解

在开始本文之前，建议阅读
范例解说Java里的线程概念与线程同步技术
一文，对Java的线程处理做一个全面了解。

线程同步指多个线程同时访问某资源时，采用一系列的机制以保证同时最多只能一个线程访问该资源。
为什么需要线程同步呢？
我们举一个最简单的例子来说明为什么需要线程同步。
比如有一本书（有且只有一本），交给多个售货员同时去卖；
如果其中任何一个售货员把这本书给卖了，其他售货员就不能再卖这本书了。
现实生活中，如果要保证该书不会被多个售货员同时卖掉，必须要有一种机制来保证：
比如，售货员应该拿到该书之后才能开始卖书，暂时拿不到的话就只能等该书被退回柜台。

售书的完整的例子可以参考 范例解说Java里的线程概念与线程同步技术 一文

这里，每一个售货员售书可以看作一个线程。欲售的书便是各线程需要共享的资源。
开始售书之前，需要取得该书（资源），取不到情况下等待：资源取得
开始售书之后，则需要取得对该书的独享控制（不让他人拿到该书）：资源加锁
售完书时，需要通知柜台该书已售出；或者未售出时，把书退回柜台（通知他人可以拿到该书）：资源解锁

synchronized控制线程同步的概念跟此完全一样。
Java里可以使用synchronized来同步代码块或者方法。
同步代码块例：

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1. synchronized(欲同步的对象obj) {   
2.     需要同步的代码块   
3. }  

synchronized(欲同步的对象obj) {    需要同步的代码块}

可以同步代码块。

synchronized (obj) 表示若多个线程同时访问时，只让其中一个线程最先取得obj对象并对其加锁，其它线程则阻塞直到取得obj对象的线程执行完代码块，此时被加锁的obj对象得到释放（解锁），其它线程得到通知取得该book对象继续执行。
很多情况下，可以使用synchronized (this){...}来同步代码块。但需要注意的是，使用this作为同步对象的话，如果同一个类中存在多个synchronized (this){...}代码块，其中任何一个synchronized(this)代码块处于被执行状态，则其它线程对其他synchronized(this)代码块的访问也会受到阻塞。
为了说明这个问题，我们举例说明：

HelloSynchronized.java

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1. public class HelloSynchronized {   
2.   
3.     public static void main(String[] args) {   
4.         //   
5.         HelloSynchronized helloSynchronized = new HelloSynchronized();   
6.         //创建2个线程t1, t2，分别调用HelloSynchronized helloSynchronized的2个方法method1，与method2   
7.         Thread t1 = new Thread(new HelloSynchronizedRunnalbe(helloSynchronized, "method1"), "t1");   
8.         Thread t2 = new Thread(new HelloSynchronizedRunnalbe(helloSynchronized, "method2"), "t2");   
9.            
10.         t1.start();   
11.         t2.start();   
12.   
13.     }   
14.   
15.     //synchronized public void method1() {    //同步方法   
16.     public void method1() {   
17.         synchronized (this) {    //同步块   
18.   
19.             System.out.println(Thread.currentThread().getName()   
20.                     + " enter method1");   
21.             try {   
22.                 Thread.sleep(3000);   
23.             } catch (InterruptedException e) {   
24.                 // do nothing   
25.             }   
26.             System.out.println(Thread.currentThread().getName()   
27.                     + " exit method1");   
28.         }   
29.     }   
30.   
31.     //synchronized public void method2() {    //同步方法   
32.     public void method2() {   
33.         synchronized (this) {    //同步块   
34.             System.out.println(Thread.currentThread().getName()   
35.                     + " enter method2");   
36.             try {   
37.                 Thread.sleep(3000);   
38.             } catch (InterruptedException e) {   
39.                 // do nothing   
40.             }   
41.             System.out.println(Thread.currentThread().getName()   
42.                     + " exit method2");   
43.         }   
44.     }   
45. }   
46.   
47. class HelloSynchronizedRunnalbe implements Runnable {   
48.     private HelloSynchronized helloSynchronized;   
49.     private String methodName;   
50.     public HelloSynchronizedRunnalbe(HelloSynchronized helloSynchronized, String methodName) {   
51.         this.helloSynchronized = helloSynchronized;   
52.         this.methodName = methodName;   
53.     }   
54.     public void run() {   
55.         if (methodName.equals("method1")) {   
56.             helloSynchronized.method1();   
57.         } else if (methodName.equals("method2")) {   
58.             helloSynchronized.method2();   
59.         }   
60.     }   
61. }  

public class HelloSynchronized {    public static void main(String[] args) {        //        HelloSynchronized helloSynchronized = new HelloSynchronized();        //创建2个线程t1, t2，分别调用HelloSynchronized helloSynchronized的2个方法method1，与method2        Thread t1 = new Thread(new HelloSynchronizedRunnalbe(helloSynchronized, "method1"), "t1");        Thread t2 = new Thread(new HelloSynchronizedRunnalbe(helloSynchronized, "method2"), "t2");                t1.start();        t2.start();    }    //synchronized public void method1() {    //同步方法    public void method1() {        synchronized (this) {    //同步块            System.out.println(Thread.currentThread().getName()                    + " enter method1");            try {                Thread.sleep(3000);            } catch (InterruptedException e) {                // do nothing            }            System.out.println(Thread.currentThread().getName()                    + " exit method1");        }    }    //synchronized public void method2() {    //同步方法    public void method2() {        synchronized (this) {    //同步块            System.out.println(Thread.currentThread().getName()                    + " enter method2");            try {                Thread.sleep(3000);            } catch (InterruptedException e) {                // do nothing            }            System.out.println(Thread.currentThread().getName()                    + " exit method2");        }    }}class HelloSynchronizedRunnalbe implements Runnable {    private HelloSynchronized helloSynchronized;    private String methodName;    public HelloSynchronizedRunnalbe(HelloSynchronized helloSynchronized, String methodName) {        this.helloSynchronized = helloSynchronized;        this.methodName = methodName;    }    public void run() {        if (methodName.equals("method1")) {            helloSynchronized.method1();        } else if (methodName.equals("method2")) {            helloSynchronized.method2();        }    }}

运行结果为:

t1 enter method1
t1 exit method1
t2 enter method2
t2 exit method2

等到线程t1结束后，t2才开始运行（t2受到阻塞）

再把synchronized (this)去掉，运行结果为：

t1 enter method1
t2 enter method2
t1 exit method1
t2 exit method2

线程t1，t2同时运行

同步方法例：

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1. synchronized private void sellBook(Book book) {   
2. ...   
3. }  

synchronized private void sellBook(Book book) {...}

这种方法其实相当于

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1. private void sellBook(Book book) {   
2.     synchronized(this) {   
3.         ...   
4.     }   
5. }  

private void sellBook(Book book) {    synchronized(this) {        ...    }}

由于默认采用this作为同步对象，所以当一个类中有多个synchronized方法时，同样会存在以上问题：即如果有一个线程访问其中某个synchronized方法时，直到该方法执行完毕，其它线程对其它synchronized方法的访问也将受到阻塞。
大家可以把上面的例子稍加改造，去掉代码中的synchronized (this)，改为synchronized public void method1()，synchronized public void method2()同步形式，运行后会得到同样结果。

多同步代码块synchronized(this){...}的多线程阻塞问题（包括synchronized同步方法），在并发处理的系统中（比如WEB服务器）会严重影响性能，建议慎重使用。可以使用synchronized(obj){...}缩小同步资源对象的范围来解决这个问题。