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:
移動開發(fā)培訓(xùn),Android培訓(xùn),安卓培訓(xùn),手機(jī)開發(fā)培訓(xùn),手機(jī)維修培訓(xùn),手機(jī)軟件培訓(xùn)

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:
移動開發(fā)培訓(xùn),Android培訓(xùn),安卓培訓(xùn),手機(jī)開發(fā)培訓(xùn),手機(jī)維修培訓(xùn),手機(jī)軟件培訓(xùn)

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:
移動開發(fā)培訓(xùn),Android培訓(xùn),安卓培訓(xùn),手機(jī)開發(fā)培訓(xùn),手機(jī)維修培訓(xùn),手機(jī)軟件培訓(xùn)

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:
移動開發(fā)培訓(xùn),Android培訓(xùn),安卓培訓(xùn),手機(jī)開發(fā)培訓(xùn),手機(jī)維修培訓(xùn),手機(jī)軟件培訓(xùn)

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:
移動開發(fā)培訓(xùn),Android培訓(xùn),安卓培訓(xùn),手機(jī)開發(fā)培訓(xùn),手機(jī)維修培訓(xùn),手機(jī)軟件培訓(xùn)

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。

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