Java类锁和对象锁实践

类锁和对象锁是否会冲突？对象锁和私有锁是否会冲突？通过实例来进行说明。

一、相关约定

为了明确后文的描述，先对本文涉及到的锁的相关定义作如下约定：

1. 类锁：在代码中的方法上加了static和synchronized的锁，或者synchronized(xxx.class）的代码段，如下文中的increament()；

2.对象锁：在代码中的方法上加了synchronized的锁，或者synchronized(this）的代码段，如下文中的synOnMethod()和synInMethod()；

3.私有锁：在类内部声明一个私有属性如private Object lock，在需要加锁的代码段synchronized(lock），如下文中的synMethodWithObj()。

二、测试代码

1.编写一个启动类ObjectLock

public class ObjectLock {public static void main(String[] args) {System.out.println("start time = " + System.currentTimeMillis()+"ms");LockTestClass test = new LockTestClass();for (int i = 0; i < 3; i++) {Thread thread = new ObjThread(test, i);thread.start();}}}

2.编写一个线程类ObjThread，用于启动同步方法（注意它的run方法可能会调整以进行不同的测试）

public class ObjThread extends Thread {LockTestClass lock;int i = 0;public ObjThread(LockTestClass lock, int i) {this.lock = lock;this.i = i;}public void run() {//无锁方法//lock.noSynMethod(this.getId(),this);//对象锁方法1，采用synchronized synInMethod的方式lock.synInMethod();//对象锁方法2，采用synchronized(this)的方式//lock.synOnMethod();//私有锁方法，采用synchronized(object)的方式//lock.synMethodWithObj();//类锁方法，采用static synchronized increment的方式LockTestClass.increment();}}

3.再编写一个锁的测试类LockTestClass，包括各种加锁方法

public class LockTestClass {//用于类锁计数private static int i = 0;    //私有锁private Object object = new Object();/** * <p> * 无锁方法 * * @param threadID * @param thread */public void noSynMethod(long threadID, ObjThread thread) {System.out.println("nosyn: class obj is " + thread + ", threadId is"+ threadID);}/** * 对象锁方法1 */public synchronized void synOnMethod() {System.out.println("synOnMethod begins" + ", time = "+ System.currentTimeMillis() + "ms");try {Thread.sleep(2000L);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("synOnMethod ends");}/** * 对象锁方法2,采用synchronized (this)来加锁 */public void synInMethod() {synchronized (this) {System.out.println("synInMethod begins" + ", time = "+ System.currentTimeMillis() + "ms");try {Thread.sleep(2000L);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("synInMethod ends");}}/** * 对象锁方法3 */public void synMethodWithObj() {synchronized (object) {System.out.println("synMethodWithObj begins" + ", time = "+ System.currentTimeMillis() + "ms");try {Thread.sleep(2000L);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("synMethodWithObj ends");}}/** * 类锁 */public static synchronized void increament() {System.out.println("class synchronized. i = " + i + ", time = "+ System.currentTimeMillis() + "ms");i++;try {Thread.sleep(2000L);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();} System.out.println("class synchronized ends.");}}

三、测试结果

1.测试类锁和对象锁，ObjectThread的run方法修改如下：

public void run() {//无锁方法//lock.noSynMethod(this.getId(),this);//对象锁方法1，采用synchronized synInMethod的方式lock.synInMethod();//对象锁方法2，采用synchronized(this)的方式//lock.synOnMethod();//私有锁方法，采用synchronized(object)的方式//lock.synMethodWithObj();//类锁方法，采用static synchronized increment的方式LockTestClass.increament();}

终端输出：

start time = 1413101360231mssynInMethod begins, time = 1413101360233mssynInMethod endsclass synchronized. i = 0, time = 1413101362233mssynInMethod begins, time = 1413101362233msclass synchronized ends.synInMethod endsclass synchronized. i = 1, time = 1413101364233mssynInMethod begins, time = 1413101364233msclass synchronized ends.synInMethod endsclass synchronized. i = 2, time = 1413101366234msclass synchronized ends.

可以看到对象锁方法(synInMothod）第一次启动时比类锁方法（increament)快2秒，这是因为在synInMehtod执行时sleep了2秒再执行的increament，而这两个方法共用一个线程，所以会慢2秒，如果increament在run中放到synInMethod前面，那么第一次启动时就是increament快2秒。
而当类锁方法启动时，另一个线程时的对象锁方法也几乎同时启动，说明二者使用的并非同一个锁，不会产生竞争。
结论：类锁和对象锁不会产生竞争，二者的加锁方法不会相互影响。

2.私有锁和对象锁，ObjectThread的run方法修改如下：

public void run() {//无锁方法//lock.noSynMethod(this.getId(),this);//对象锁方法1，采用synchronized synInMethod的方式lock.synInMethod();//对象锁方法2，采用synchronized(this)的方式//lock.synOnMethod();//私有锁方法，采用synchronized(object)的方式lock.synMethodWithObj();//类锁方法，采用static synchronized increment的方式//LockTestClass.increament();}

终端输出：

start time = 1413121912406mssynInMethod begins, time = 1413121912407ms.synInMethod ends.synMethodWithObj begins, time = 1413121914407mssynInMethod begins, time = 1413121914407ms.synInMethod ends.synMethodWithObj endssynInMethod begins, time = 1413121916407ms.synMethodWithObj begins, time = 1413121916407mssynInMethod ends.synMethodWithObj endssynMethodWithObj begins, time = 1413121918407mssynMethodWithObj ends

和类锁和对象锁非常类似。

结论：私有锁和对象锁也不会产生竞争，二者的加锁方法不会相互影响。

3.synchronized直接加在方法上和synchronized(this)，ObjectThread的run方法修改如下：

public void run() {//无锁方法//lock.noSynMethod(this.getId(),this);//对象锁方法1，采用synchronized synInMethod的方式lock.synInMethod();//对象锁方法2，采用synchronized(this)的方式lock.synOnMethod();//私有锁方法，采用synchronized(object)的方式//lock.synMethodWithObj();//类锁方法，采用static synchronized increment的方式//LockTestClass.increament();}

终端输出：

start time = 1413102913278mssynInMethod begins, time = 1413102913279mssynInMethod endssynInMethod begins, time = 1413102915279mssynInMethod endssynOnMethod begins, time = 1413102917279mssynOnMethod endssynInMethod begins, time = 1413102919279mssynInMethod endssynOnMethod begins, time = 1413102921279mssynOnMethod endssynOnMethod begins, time = 1413102923279mssynOnMethod ends

       可以看到，二者严格地串行输出（当然再次执行时先运行synInMethod还是先运行synOnMethod并不是确定的，取决于谁获得了锁）。

    结论：synchronized直接加在方法上和synchronized(this)都是对当前对象加锁，二者的加锁方法够成了竞争关系，同一时刻只能有一个方法能执行。