synchronized關(guān)鍵字
synchronized是進(jìn)行同步處理而保證線程安全。在一個方法中,如果是方法內(nèi)的私有變量,那個這個變量是線程安全的,但是類中的實例變量是可能會出現(xiàn)線程安全問題的,當(dāng)多個線程對這個實例變量進(jìn)行修改,就可能會出現(xiàn)結(jié)果并不是我們期望的結(jié)果。
線程安全問題
下面一段代碼就出現(xiàn)了線程安全問題。
本來當(dāng)username為a的時候,num應(yīng)該為100,但是由于設(shè)置讓t1休眠了2秒,導(dǎo)致num被刷新成了200,導(dǎo)致最后輸出時a和b的num都是200。
public class Service { private int num = 0; public void add(String username) { try { if (username.equals("a")) { num = 100; Thread.sleep(2000); } else { num = 200; } System.out.println(username + " " + num); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } }public class ThreadA extends Thread { private Service service; public ThreadA(Service service) { this.service = service; } @Override public void run() { super.run(); service.add("a"); } }public class ThreadB extends Thread { private Service service; public ThreadB(Service service) { this.service = service; } @Override public void run() { super.run(); service.add("b"); } }public class Test { public static void main(String[] args) { Service service = new Service(); ThreadA t1 = new ThreadA(service); ThreadB t2 = new ThreadB(service); t1.start(); t2.start(); } }
運(yùn)行結(jié)果:
synchronized鎖
下面給add方法加個synchronized關(guān)鍵字。
可以看到輸出正確。
synchronized進(jìn)行了同步,使得線程按照順序進(jìn)行訪問,由于線程t1和t2的監(jiān)視器都是同一個實例,相當(dāng)于擁有同一個鎖對象,所以可以進(jìn)行同步訪問。
public class Service { private int num = 0; public synchronized void add(String username) { try { if (username.equals("a")) { num = 100; Thread.sleep(2000); } else { num = 200; } System.out.println(username + " " + num); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } }
輸出結(jié)果:
synchronized同步代碼塊
上面的代碼中是使用synchronized將整個方法進(jìn)行上鎖,只有當(dāng)一個方法執(zhí)行完畢后,另一個線程才可以執(zhí)行這個方法,這樣會導(dǎo)致性能損耗很大。
返回到線程安全問題,目的其實是為了解決對臨界資源訪問的問題,所以其實只需要將臨界資源進(jìn)行上鎖就可以了,其他部分其實是可以異步進(jìn)行的。
在下面代碼中,doSomeTask方法里前半部分沒有進(jìn)行同步,后面使用了同步代碼塊進(jìn)行加鎖。
從輸出結(jié)果可以看到,前面部分A、B兩個線程是異步進(jìn)行訪問的,后部分是同步進(jìn)行訪問的。
public class Service { public void doSomeTask(String username) { for (int i = 0; i < 5; i++) { System.out.println("沒有同步 " + Thread.currentThread().getName() + " " + i); } System.out.println(); synchronized (this) { for (int i = 0; i < 5; i++) { System.out.println("同步了" + Thread.currentThread().getName() + " " + i); } } } }public class ThreadA extends Thread { private Service service; public ThreadA(Service service) { this.service = service; } @Override public void run() { super.run(); service.doSomeTask("a"); } }public class ThreadB extends Thread { private Service service; public ThreadB(Service service) { this.service = service; } @Override public void run() { super.run(); service.doSomeTask("b"); } }public class Test { public static void main(String[] args) { Service service = new Service(); ThreadA t1 = new ThreadA(service); ThreadB t2 = new ThreadB(service); t1.setName("A"); t2.setName("B"); t1.start(); t2.start(); } }
運(yùn)行結(jié)果:
所以使用synchronized同步代碼塊可以將需要加鎖的部分進(jìn)行上鎖就行了,這樣可以提高性能。
可以使用synchronized同步代碼塊加鎖臨界資源,這樣就可以避免出現(xiàn)線程安全問題。
在JDK1.8中的ConcurrentHashMap也使用synchronized鎖,synchronized鎖的性能已經(jīng)有了很大的提高。
static synchronized
static方法為類方法,那么對static方法加上synchronized鎖后呢?加鎖的究竟是什么呢?
其實這時候監(jiān)視器上鎖的對象為這個類對象,而不是一個具體的實例對象,就是所有該類的實例訪問這個方法都會進(jìn)行加鎖。
從下面實例可以看出,雖然是兩個實例四個線程訪問該方法,但是還是進(jìn)行了同步,因為所有實例訪問的是同一把鎖,也就是Service類的對象鎖,只要是監(jiān)視器鎖對象是同一個,那么都是會進(jìn)行上鎖同步的。
public class Service { public static synchronized void doSomeTask(String username) { for (int i = 0; i < 5; i++) { System.out.println("同步了" + Thread.currentThread().getName() + " " + i); } } }public class ThreadA extends Thread { private Service service; public ThreadA(Service service) { this.service = service; } @Override public void run() { super.run(); service.doSomeTask("a"); } }public class ThreadB extends Thread { private Service service; public ThreadB(Service service) { this.service = service; } @Override public void run() { super.run(); service.doSomeTask("b"); } }public class Test { public static void main(String[] args) { Service service = new Service(); Service service1 = new Service(); ThreadA t1 = new ThreadA(service); ThreadB t2 = new ThreadB(service); ThreadA t3 = new ThreadA(service1); ThreadB t4 = new ThreadB(service1); t1.setName("A"); t2.setName("B"); t3.setName("C"); t4.setName("D"); t1.start(); t2.start(); t3.start(); t4.start(); } }
運(yùn)行結(jié)果:
使用同步代碼塊也可以實現(xiàn)上述功能。
在同步代碼塊中,將監(jiān)視的鎖對象設(shè)置為Service.class,代表監(jiān)視的是這個類鎖,所以也對這個類進(jìn)行加鎖同步。
public class Service { public void doSomeTask(String username) { synchronized (Service.class) { for (int i = 0; i < 5; i++) { System.out.println("同步了" + Thread.currentThread().getName() + " " + i); } } } }
synchronized與static synchronized一起使用
四個線程訪問兩個方法,線程A和C訪問task1,是一個普通的synchronized方法,線程B和D訪問task2,是一個static synchronized方法。
從輸出結(jié)果中可以看出,A、C進(jìn)行了同步,B、D也進(jìn)行同步,但是B和C在一開始是交替出現(xiàn)輸出,代表B和C其實沒有同步,就證明它們的鎖不是同一把鎖。
A和C線程獲取的實例的對象鎖,而B和D線程獲取的是這個類的鎖。
public class Service { public synchronized void task1() { for (int i = 0; i < 5; i++) { System.out.println("task1 " + Thread.currentThread().getName() + " " + i); } } public static synchronized void task2() { for (int i = 0; i < 5; i++) { System.out.println("task2 " + Thread.currentThread().getName() + " " + i); } } }public class ThreadA extends Thread { private Service service; public ThreadA(Service service) { this.service = service; } @Override public void run() { super.run(); service.task1(); } }public class ThreadB extends Thread { private Service service; public ThreadB(Service service) { this.service = service; } @Override public void run() { super.run(); service.task2(); } }public class Test { public static void main(String[] args) { Service service = new Service(); ThreadA t1 = new ThreadA(service); ThreadB t2 = new ThreadB(service); ThreadA t3 = new ThreadA(service); ThreadB t4 = new ThreadB(service); t1.setName("A"); t2.setName("B"); t3.setName("C"); t4.setName("D"); t1.start(); t2.start(); t3.start(); t4.start(); } }
運(yùn)行結(jié)果:
綜上:
synchronized同步代碼塊的性能比synchronized同步方法性能好。
線程間的同步主要是看的獲取的是什么鎖,只有需要獲取同一把鎖的線程才會進(jìn)行同步。
static synchronized獲取的是類對象鎖,而普通的synchronized獲取的是實例對象的鎖,所以其實他們不是同一把鎖。
static synchronized的類對象鎖可以對所有該類實例進(jìn)行同步,因為所有該類實例獲取的類鎖都是同一把鎖。
http://www.cnblogs.com/liuyang0/p/6679169.html