java锁类名和锁对象 java 类锁

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mob64ca13fa2f9e 2023-12-06 17:22:13

文章标签 java锁类名和锁对象 java 对象锁 System 同步代码块 文章分类 Java 后端开发

一、synchronized的用法

1.同步代码块（对象锁）

2、同步方法（对象锁）

3、静态方法（类锁）

4、同步代码块（类锁）

二、对象锁和类锁

对象锁---synchronized修饰方法和代码块：

类锁---修饰静态方法和代码块

类锁---对象锁

一、synchronized的用法

1.同步代码块（对象锁）

public class Demo implements Runnable{

    @Override
    public void run() {
        /**
         * 同步代码块形式--->锁为this，两个线程使用的锁是一样的，
         * 线程1必须要等到线程2释放了该锁后，才能执行
         */
        synchronized (this) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "开始执行");
            try {
                Thread.sleep(2000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "执行结束");
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        Demo demo = new Demo();
        new Thread(demo,"线程1").start();
        new Thread(demo,"线程2").start();
    }
}

java锁类名和锁对象 java 类锁_同步代码块

代码块中的synchronized(this)，指获取类Demo创建的实例对象demo中的内置锁（锁定当前代码块执行者），可以看到线程2必须要等到线程1释放了该锁后，才能执行。

2、同步方法（对象锁）

public class Demo2 implements Runnable{

    @Override
    public void run() {
        method();
    }

    public synchronized void method(){
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "开始执行");
        try {
            Thread.sleep(2000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "执行结束");
    }

    public static void main(String[] args) {
        Demo2 demo2 = new Demo2();
        new Thread(demo2,"线程1").start();
        new Thread(demo2,"线程2").start();
    }
}

java锁类名和锁对象 java 类锁_同步代码块_02

synchonized指定类demo2创建的实例对象demo2的内置锁（锁定当前方法调用者），可以看到线程2必须等到线程1释放了该锁后，才能执行。

public class Demo2 implements Runnable{

    @Override
    public void run() {
        method();
    }

    /**
     * synchronized用在普通方法上，默认的所就是this，当前实例
     */
    public synchronized void method(){
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "开始执行");
        try {
            Thread.sleep(2000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "执行结束");
    }

    public static void main(String[] args) {
        Demo2 t1 = new Demo2();
        Demo2 t2 = new Demo2();
        new Thread(t1,"线程1").start();
        new Thread(t2,"线程2").start();
    }
}

java锁类名和锁对象 java 类锁_java锁类名和锁对象_03

或

java锁类名和锁对象 java 类锁_java_04

可能还有其他执行结果。

可以看到线程1和线程2的执行顺序不能保证，因为这两个线程获取的Demo2类的不同实例对象的不同内置锁。

3、静态方法（类锁）

public class Demo3 implements Runnable{

    @Override
    public void run() {
        method();
    }

    /**
     * synchronized用在静态方法上，默认锁的就是当前所在的Class类，
     * 所以无论是哪个线程访问它，需要的锁都只有一把
     */
    public static synchronized void method(){
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "执行了");
        try {
            Thread.sleep(2000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "结束了");
    }

    public static void main(String[] args) {
        Demo3 t1 = new Demo3();
        Demo3 t2 = new Demo3();
        new Thread(t1,"线程1").start();
        new Thread(t2,"线程2").start();

    }
}

线程1执行了
线程1结束了
线程2执行了
线程2结束了

上面这个例子，虽然类Demo3有两个不同的实例，但结果总是线程1先执行，然后线程2再执行。这是因为静态方法获取的是Demo3的类锁，和实例无关。且类锁只有一个，所以实现了同步。

4、同步代码块（类锁）

public class Demo implements Runnable{

    @Override
    public void run() {
        /**
         * 所有线程需要的锁都是同一把
         */
        synchronized (Demo.class) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "开始执行");
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "执行结束");
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        Demo t1 = new Demo();
        Demo t2 = new Demo();
        new Thread(t1,"线程1").start();
        new Thread(t2,"线程2").start();
    }
}

获取的是类Demo的类锁

二、对象锁和类锁

java的内置锁：每个Java对象都可以用做一个实现同步的锁，这些锁称为内置锁。线程进入同步代码块或方法的时候会自动获得该锁，在退出同步代码块或方法时会释放该锁。获得内置锁的唯一途径就是进入这个锁的保护的同步代码块或方法。

java内置锁是一个互斥锁，这就是意味着最多只有一个线程能够获得该锁，当线程A尝试去获得线程B持有的内置锁时，线程A必须等待或者阻塞，直到线程B 释放这个锁，如果线程B不释放这个锁，那么线程A将永远等待下去。

Java的对象锁和类锁：Java的对象锁和类锁在锁的概念上基本上和内置锁是一致的，但是两个锁实际是有很大区别的，对象锁是用于对象实例方法，或者一个对象实例上的，类锁是用与类的静态方法或者一个类的class对象上的。我们知道，类的对象实例可以有很多个，但是每个类只有一个class对象，所以不同对象实例的对象锁是互不干扰的，但是每个类只有一个类锁。但是有一点必须注意的是，其实类锁只是一个概念上的东西，并不是真实存在的，它只是用来帮助我们理解锁定实例方法和静态方法的区别的。

对象锁---synchronized修饰方法和代码块：

public class TestSynchronized {

    public void test1(){
        /**
         * synchronized修饰同步代码块
         */
        synchronized (this){
            for (int i = 1;i < 6;i++){
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " : " + i);
                try {
                    Thread.sleep(500);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

    /**
     * synchronized修饰非静态方法
     */
    public synchronized void test2(){
        for (int i = 1;i < 6;i++){
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " : " + i);
            try {
                Thread.sleep(500);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        TestSynchronized demo = new TestSynchronized();
        Thread test1 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                demo.test1();
            }
        },"test1");
        Thread test2 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                demo.test2();
            }
        },"test2");
        test1.start();
        test2.start();
    }
}

java锁类名和锁对象 java 类锁_java_05

上述的代码，第一个方法用了同步代码块的方式进行同步，传入的对象实例是this，表明是当前对象；第二个方法是修饰方法的方式进行同步。因为第一个同步代码块传入的this，所以两个同步代码所需要的对象锁都是同一个TestSynchronized对象的锁，下面main方法开启两个线程，分别别调用test1()和test2()方法，那么两个线程都需要获得该对象锁，另一个线程必须等待。上面也给出了运行的结果可以看到：直到test1执行完毕，释放掉锁，test2线程才开始执行。

把test2方法的synchronized关键字去掉，执行结果会如何呢？

test2 : 1
test1 : 1
test2 : 2
test1 : 2
test2 : 3
test1 : 3
test1 : 4
test2 : 4
test1 : 5
test2 : 5

上面是执行结果，可以看到，结果输出是交替着进行输出的，这是因为，某个线程得到了对象锁，但是另一个线程还是可以访问没有进行同步的方法或者代码。进行了同步的方法（加锁方法）和没有进行同步的方法（普通方法）是互不影响的，一个线程进入了同步方法，得到了对象锁，其他线程还是可以访问那些没有同步的方法（普通方法）。原因在于：对象的内置锁和对象的状态之间是没有内在的关联的。当获取到与对象关联的内置锁时，并不能阻止其他线程访问该对象，当某个线程获得对象的锁之后，只能阻止其他线程获得同一个锁。

synchronized只是一个内置锁的加锁机制，当某个方法加上synchronized关键字后，就表明要获得该内置锁才能执行，但并不能阻止其他线程访问不需要获得该内置锁的方法。

类锁---修饰静态方法和代码块

public class TestSynchronized {

    public void test1(){
        /**
         * synchronized修饰同步代码块,
         * 传的是一个class对象
         */
        synchronized (TestSynchronized.class){
            for (int i = 1;i < 6;i++){
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " : " + i);
                try {
                    Thread.sleep(500);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

    /**
     * synchronized修饰静态方法
     */
    public static synchronized void test2(){
        for (int i = 1;i < 6;i++){
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " : " + i);
            try {
                Thread.sleep(500);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        TestSynchronized demo = new TestSynchronized();
        Thread test1 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                demo.test1();
            }
        },"test1");
        Thread test2 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                TestSynchronized.test2();
            }
        },"test2");
        test1.start();
        test2.start();
    }
}

test1 : 1
test1 : 2
test1 : 3
test1 : 4
test1 : 5
test2 : 1
test2 : 2
test2 : 3
test2 : 4
test2 : 5

可以看到线程2要在线程1执行完之后，才开始执行，这是因为两个synchronized加的都是类锁，而且是同一个类的锁，一个类只有一把锁，所以加的是同一个类的同一把锁，所以要等待

类锁---对象锁

public class TestSynchronized {

    /**
     * synchronized修饰非静态方法
     */
    public synchronized void test1(){
        for (int i = 1;i < 6;i++){
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " : " + i);
            try {
                Thread.sleep(500);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    /**
     * synchronized修饰静态方法
     */
    public static synchronized void test2(){
        for (int i = 1;i < 6;i++){
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " : " + i);
            try {
                Thread.sleep(500);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        TestSynchronized demo = new TestSynchronized();
        Thread test1 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                demo.test1();
            }
        },"test1");
        Thread test2 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                TestSynchronized.test2();
            }
        },"test2");
        test1.start();
        test2.start();
    }
}

test1 : 1
test2 : 1
test2 : 2
test1 : 2
test2 : 3
test1 : 3
test2 : 4
test1 : 4
test1 : 5
test2 : 5

上面代码synchronized同时修饰静态方法和实例方法，但是运行结果是交替进行的，这证明了类锁和对象锁是两个不一样的锁，控制着不同的区域，它们是互不干扰的。同样，线程获得对象锁的同时，也可以获得该类锁，即同时获得两个锁，这是允许的。

既然有了synchronized修饰方法的同步方式，为什么还需要synchronized修饰同步代码块的方式呢？

synchronized的缺陷：当某个线程进入同步方法获得对象锁，那么其他线程访问这里对象的同步方法时，必须等待或者阻塞，如果这个方法代码比较多，那等待线程的时间就会比较长，直到当前执行方法的线程执行完方法，释放锁，等待线程才可以获得锁去执行。如果使用同步代码块，它可以灵活的选择要同步的代码，而不用整个方法都加锁，这样可以提高代码执行效率，类似于Lock的lock()方法和unLock()方法优点。

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