synchronized的作用  

一、同步方法

public synchronized void methodAAA(){


//….


}

锁定的是调用这个同步方法的对象


测试:

a、不使用这个关键字修饰方法,两个线程调用同一个对象的这个方法。

目标类:


1   public   class  TestThread  {

2    public  void execute(){  //synchronized,未修饰

3        for(int i=0;i<100;i++){

4            System.out.println(i);

5        }    

6    }

7}


线程类:


1   public   class  ThreadA  implements  Runnable {

2    TestThread test=null;

3    public ThreadA(TestThread pTest){  //对象有外部引入,这样保证是同一个对象

4        test=pTest;

5    }

6    public void run() {

7        test.execute();

8    }

9}


调用:  

1   TestThread test = new  TestThread();

2  Runnable runabble = new  ThreadA(test);

3  Thread a = new  Thread(runabble, " A " );                

4  a.start();

5  Thread b = new  Thread(runabble, " B " );

6  b.start();


结果:

输出的数字交错在一起。说明不是同步的,两个方法在不同的线程中是异步调用的。


b、修改目标类,增加synchronized修饰


1   public   class  TestThread  {

2    public synchronized  void execute(){  //synchronized修饰

3        for(int i=0;i<100;i++){

4            System.out.println(i);

5        }    

6    }

7}


结果:

输出的数字是有序的,首先输出A的数字,然后是B,说明是同步的,虽然是不同的线程,但两个方法是同步调用的。

注意:上面虽然是两个不同的线程,但是是同一个实例对象。下面使用不同的实例对象进行测试。


c、每个线程都有独立的TestThread对象。

目标类:


1   public   class  TestThread  {

2    public synchronized void execute(){  //synchronized修饰

3        for(int i=0;i<100;i++){

4            System.out.println(i);

5        }    

6    }

7}


线程类:  

1   public   class  ThreadA  implements  Runnable {

2    public void run() {

3        TestThread test=new TestThread();

4        test.execute();

5    }

6}  

7  


调用:  

1   Runnable runabble = new  ThreadA();

2  Thread a = new  Thread(runabble, " A " );                

3  a.start();

4  Thread b = new  Thread(runabble, " B " );

5  b.start();


结果:

输出的数字交错在一起。说明虽然增加了synchronized 关键字来修饰方法,但是不同的线程调用各自的对象实例,两个方法仍然是异步的。


引申:

对于这种多个实例,要想实现同步即输出的数字是有序并且按线程先后顺序输出,我们可以增加一个静态变量,对它进行加锁(后面将说明锁定的对象)。


修改目标类:


1   public   class  TestThread  {

2    private static Object lock=new Object(); //必须是静态的。

3    public  void execute(){

4        synchronized(lock){

5            for(int i=0;i<100;i++){

6                System.out.println(i);

7            }    

8        }

9    }

10}

二、同步代码块


1   public   void  method(SomeObject so) {

2    synchronized(so)

3       //…..

4    }  

5  }

锁定一个对象,其实锁定的是该对象的引用(object reference)

谁拿到这个锁谁就可以运行它所控制的那段代码。当有一个明确的对象作为锁时,就可以按上面的代码写程序,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(它必须是一个对象)来充当锁(上面的解决方法就是增加了一个状态锁)。


a、锁定一个对象,它不是静态的

private byte[] lock = new byte[0]; // 特殊的instance变量

目标类:


1   public   class  TestThread  {

2    private Object lock=new Object();  

3    public  void execute(){

4        synchronized(lock){  //增加了个锁,锁定了对象lock,在同一个类实例中,是线程安全的,但不同的实例还是不安全的。

5

6因为不同的实例有不同对象锁lock

7            for(int i=0;i<100;i++){

8                System.out.println(i);

9            }    

10        }

11    }

12}    


其实上面锁定一个方法,等同于下面的:


1   public   void  execute() {  

2    synchronized(this){   //同步的是当然对象

3        for(int i=0;i<100;i++){

4            System.out.println(i);

5        }    

6    }

7}

b、锁定一个对象或方法,它是静态的

这样锁定,它锁定的是对象所属的类

public synchronized  static void execute(){

   //...

}

等同于


1   public   class  TestThread  {

2    public static void execute(){

3        synchronized(TestThread.class){

4            //

5        }

6    }

7}

测试:


目标类:


1   public   class  TestThread  {

2    private static Object lock=new Object();

3    public synchronized static void execute(){  //同步静态方法

4        for(int i=0;i<100;i++){

5            System.out.println(i);

6        }    

7    }

8    public static void execute1(){

9        for(int i=0;i<100;i++){

10            System.out.println(i);

11        }    

12    }

13    public void test(){

14        execute();     //输出是有序的,说明是同步的

15        //execute1();  //输出是无须的,说明是异步的

16    }

17}

线程类:调用不同的方法,于是建立了两个线程类


1   public   class  ThreadA  implements  Runnable {

2    public void run() {

3        TestThread.execute();//调用同步静态方法

4    }

5}  

6   public   class  ThreadB  implements  Runnable {

7    public void run() {

8        TestThread test=new TestThread();

9        test.test();//调用非同步非静态方法

10    }

11}

调用:


1   Runnable runabbleA = new  ThreadA();

2  Thread a = new  Thread(runabbleA, " A " );                

3  a.start();

4  Runnable runabbleB = new  ThreadB();

5  Thread b = new  Thread(runabbleB, " B " );                

6  b.start();

注意:

1、用synchronized 来锁定一个对象的时候,如果这个对象在锁定代码段中被修改了,则这个锁也就消失了。看下面的实例:


目标类:


1   public   class  TestThread  {

2     private static final class TestThreadHolder {

3            private static TestThread theSingleton = new TestThread();

4            public static TestThread getSingleton() {

5                return theSingleton;

6            }

7            private TestThreadHolder() {

8            }

9        }

10      

11    private Vector ve =null;

12    private Object lock=new Object();

13    private TestThread(){

14        ve=new Vector();

15        initialize();

16    }

17    public static TestThread getInstance(){

18        return TestThreadHolder.getSingleton();

19    }

20    private void initialize(){

21        for(int i=0;i<100;i++){

22            ve.add(String.valueOf(i));

23        }

24    }

25    public void reload(){

26        synchronized(lock){

27            ve=null;            

28            ve=new Vector();

29                        //lock="abc";  

30            for(int i=0;i<100;i++){

31                ve.add(String.valueOf(i));

32            }

33        }

34        System.out.println("reload end");

35    }

36    

37    public boolean checkValid(String str){

38        synchronized(lock){

39            System.out.println(ve.size());

40            return ve.contains(str);

41        }

42    }

43}

说明:在reload和checkValid方法中都增加了synchronized关键字,对lock对象进行加锁。在不同线程中对同一个对象实例分别调用reload和checkValid方法。

在reload方法中,不修改lock对象即注释lock="abc"; ,结果在控制台输出reload end后才输出100。说明是同步调用的。

如果在reload方法中修改lock对象即去掉注释,结果首先输出了一个数字(当前ve的大小),然后输出reload end。说明是异步调用的。

2、单例模式中对多线程的考虑




1 public class TestThread {
2 private static final class TestThreadHolder {
3 private static TestThread theSingleton = new TestThread();
4 public static TestThread getSingleton() {
5 return theSingleton;
6 }
7 private TestThreadHolder() {
8 }
9 }
10 private Vector ve =null;
11 private Object lock=new Object();
12 private TestThread(){
13 ve=new Vector();
14 initialize();
15 }
16 public static TestThread getInstance(){
17 return TestThreadHolder.getSingleton();
18 }
19 '''
20}

说明:增加了一个内部类,在内部类中申明一个静态的对象,实例化该单例类,初始化的数据都在单例类的构造函数中进行。这样保证了多个实例同时访问的时候,初始化的数据都已经成功初始化了。


总结:

A. 无论synchronized关键字加在方法上还是对象上,它取得的锁都是对象,而不是把一段代码或函数当作锁,所以首先应知道需要加锁的对象

B.每个对象只有一个锁(lock)与之相关联。

C.实现同步是要很大的系统开销作为代价的,甚至可能造成死锁,所以尽量避免无谓的同步控制。