java并发之synchronized

来源：互联网发布：Java编程从aaaa到zzzz 编辑：程序博客网时间：2024/05/13 05:51

在Java中，每一个对象都拥有一个锁标记（monitor），也称为监视器，多线程同时访问某个对象时，线程只有获取了该对象的锁才能访问。

　　在Java中，可以使用synchronized关键字来标记一个方法或者代码块，当某个线程调用该对象的synchronized方法或者访问synchronized代码块时，这个线程便获得了该对象的锁，其他线程暂时无法访问这个方法，只有等待这个方法执行完毕或者代码块执行完毕，这个线程才会释放该对象的锁，其他线程才能执行这个方法或者代码块。

注意：

1）当一个线程正在访问一个对象的synchronized方法，那么其他线程不能访问该对象的其他synchronized方法。这个原因很简单，因为一个对象只有一把锁，当一个线程获取了该对象的锁之后，其他线程无法获取该对象的锁，所以无法访问该对象的其他synchronized方法。

2）当一个线程正在访问一个对象的synchronized方法，那么其他线程能访问该对象的非synchronized方法。这个原因很简单，访问非synchronized方法不需要获得该对象的锁，假如一个方法没用synchronized关键字修饰，说明它不会使用到临界资源，那么其他线程是可以访问这个方法的

3）如果一个线程A需要访问对象object1的synchronized方法fun1，另外一个线程B需要访问对象object2的synchronized方法fun1，即使object1和object2是同一类型），也不会产生线程安全问题，因为他们访问的是不同的对象，所以不存在互斥问题。

synchronized代码块使用起来比synchronized方法要灵活得多。因为也许一个方法中只有一部分代码只需要同步，如果此时对整个方法用synchronized进行同步，会影响程序执行效率。而使用synchronized代码块就可以避免这个问题，synchronized代码块可以实现只对需要同步的地方进行同步。另外，每个类也会有一个锁，它可以用来控制对static数据成员的并发访问。并且如果一个线程执行一个对象的非static synchronized方法，另外一个线程需要执行这个对象所属类的static synchronized方法，此时不会发生互斥现象，因为访问static synchronized方法占用的是类锁，而访问非static synchronized方法占用的是对象锁，所以不存在互斥现象。

[java] view plain copy
 
public class Test {  
   
    public static void main(String[] args)  {  
        final InsertData insertData = new InsertData();  
        new Thread(){  
            @Override  
            public void run() {  
                insertData.insert();  
            }  
        }.start();   
        new Thread(){  
            @Override  
            public void run() {  
                insertData.insert1();  
            }  
        }.start();  
    }    
}  
   
class InsertData {   
    public synchronized void insert(){  
        System.out.println("执行insert");  
        try {  
            Thread.sleep(5000);  
        } catch (InterruptedException e) {  
            e.printStackTrace();  
        }  
        System.out.println("执行insert完毕");  
    }  
       
    public synchronized static void insert1() {  
        System.out.println("执行insert1");  
        System.out.println("执行insert1完毕");  
    }  
}  

结果：

执行insert

执行insert1

执行insert1完毕

执行insert完毕

第一个线程里面执行的是insert方法，不会导致第二个线程执行insert1方法发生阻塞现象。

　　下面我们看一下synchronized关键字到底做了什么事情，我们来反编译它的字节码看一下，下面这段代码反编译后的字节码为：

[java] view plain copy
 
public class InsertData {  
    private Object object = new Object();  
       
    public void insert(Thread thread){  
        synchronized (object) {  
           
        }  
    }  
       
    public synchronized void insert1(Thread thread){  
           
    }  
       
    public void insert2(Thread thread){  
           
    }  
}  

　　从反编译获得的字节码可以看出，synchronized代码块实际上多了monitorenter和monitorexit两条指令。monitorenter指令执行时会让对象的锁计数加1，而monitorexit指令执行时会让对象的锁计数减1，其实这个与操作系统里面的PV操作很像，操作系统里面的PV操作就是用来控制多个线程对临界资源的访问。对于synchronized方法，执行中的线程识别该方法的 method_info 结构是否有 ACC_SYNCHRONIZED 标记设置，然后它自动获取对象的锁，调用方法，最后释放锁。如果有异常发生，线程自动释放锁。

　　注意：

对于synchronized方法或者synchronized代码块，当出现异常时，JVM会自动释放当前线程占用的锁，因此不会由于异常导致出现死锁现象。

synchronized (this) ，this指的是什么呢？它指的就是调用这个方法的对象当有一个明确的对象作为锁时，就可以这样写程序，但当没有明确的对象作为锁，只是想让一段代码同步时，可以创建一个特殊的instance变量（它得是一个对象）来充当锁：

[java] view plain copy
 
class Foo implements Runnable  
{  
        private byte[] lock = new byte[0]; // 特殊的instance变量  
        Public void methodA()   
        {  
           synchronized(lock) { //… }  
        }  
        //…..  
}  

注：零长度的byte数组对象创建起来将比任何对象都经济，查看编译后的字节码：生成零长度的byte[]对象只需3条操作码，而Object lock= new Object()则需要7行操作码。

将synchronized作用于static 函数，示例代码如下：

[java] view plain copy
 
Class Foo   
{  
    public synchronized static void methodAAA()   // 同步的static 函数   
    {   
        //….   
    }  
    public void methodBBB()   
    {  
      synchronized(Foo.class)   // class literal(类名称字面常量)  
    }   
}  

代码中的methodBBB()方法是把class literal作为锁的情况，它和同步的static函数产生的效果是一样的，取得的锁很特别，是当前调用这个方法的对象所属的类（Class，而不再是由这个Class产生的某个具体对象了）。

还有一些技巧可以让我们对共享资源的同步访问更加安全：

1．定义private 的instance变量+它的 get方法，而不要定义public/protected的instance变量。如果将变量定义为public，对象在外界可以

绕过同步方法的控制而直接取得它，并改动它。这也是JavaBean的标准实现方式之一。

2．如果instance变量是一个对象，如数组或ArrayList什么的，那上述方法仍然不安全，因为当外界对象通过get方法拿到这个instance对象

的引用后，又将其指向另一个对象，那么这个private变量也就变了，岂不是很危险。这个时候就需要将get方法也加上synchronized同步，并

且，只返回这个private对象的clone()――这样，调用端得到的就是对象副本的引用了

synchronized的缺陷:

一个代码块被synchronized修饰了，当一个线程获取了对应的锁，并执行该代码块时，其他线程便只能一直等待，等

待获取锁的线程释放锁，而这里获取锁的线程释放锁只会有两种情况：

　　1）获取锁的线程执行完了该代码块，然后线程释放对锁的占有；

　　2）线程执行发生异常，此时JVM会让线程自动释放锁。

　　那么如果这个获取锁的线程由于要等待IO或者其他原因（比如调用sleep方法）被阻塞了，但是又没有释放锁，

其他线程便只能干巴巴地等待，试想一下，这多么影响程序执行效率。

　　因此就需要有一种机制可以不让等待的线程一直无期限地等待下去（比如只等待一定的时间或者能够响应中

断），通过Lock就可以办到。

　　再举个例子：当有多个线程读写文件时，读操作和写操作会发生冲突现象，写操作和写操作会发生冲突现象，但

是读操作和读操作不会发生冲突现象。

　　但是采用synchronized关键字来实现同步的话，就会导致一个问题：

　　如果多个线程都只是进行读操作，所以当一个线程在进行读操作时，其他线程只能等待无法进行读操作。

　　因此就需要一种机制来使得多个线程都只是进行读操作时，线程之间不会发生冲突，通过Lock就可以办到。

参考：http://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3923737.html

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