什么是Synchronized,有什么用?

Java語言的關(guān)鍵字之剧，當(dāng)它用來修飾一個(gè)方法或者一個(gè)代碼塊的時(shí)候牌芋，能夠保證在同一時(shí)刻最多只有一個(gè)線程執(zhí)行該段代碼迂猴。

使用方式

1. 修飾對(duì)象方法(也就是非靜態(tài)方法)

如果一個(gè)線程正在訪問這個(gè)對(duì)象中synchronized修飾的方法時(shí)佑菩，那么其他試圖訪問該對(duì)象中任何synchronized修飾的方法的線程都將被阻塞.

很抽象,沒關(guān)系,繼續(xù)往下.

/**
 * 對(duì)象方法加synchronized關(guān)鍵字
 */
class SyncDemo {
    synchronized void exec1() {
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            Thread.sleep(100);//省略try_catch
            System.out.println("exec1-->" + Thread.currentThread().getName() + "-->" + i);
        }
    }

    synchronized void exec2() {
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            Thread.sleep(100);//省略try_catch
            System.out.println("exec2-->" + Thread.currentThread().getName() + "-->" + i);
        }
    }
}

同一個(gè)對(duì)象,同一個(gè)方法

public class SyncDemoTest {
    public static void main(String[] args) {
      //先將對(duì)象實(shí)例化,兩個(gè)線程用的是一個(gè)對(duì)象
        final SyncDemo syncDemo = new SyncDemo();
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                syncDemo1.exec1();
            }
        }, "thread1").start();
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                syncDemo1.exec1();
            }
        }, "thread2").start();
    }
}

運(yùn)行結(jié)果
exec1-->thread1-->0
exec1-->thread1-->1
exec1-->thread1-->2
exec1-->thread1-->3
exec1-->thread1-->4
exec1-->thread2-->0
exec1-->thread2-->1
exec1-->thread2-->2
exec1-->thread2-->3
exec1-->thread2-->4

同一個(gè)對(duì)象,不同方法

public class SyncDemoTest {
    public static void main(String[] args) {
      //先將對(duì)象實(shí)例化,兩個(gè)線程用的是一個(gè)對(duì)象
        final SyncDemo syncDemo = new SyncDemo();
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                syncDemo1.exec1();
            }
        }, "thread1").start();
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                syncDemo1.exec2();
            }
        }, "thread2").start();
    }
}

運(yùn)行結(jié)果
exec1-->thread1-->0
exec1-->thread1-->1
exec1-->thread1-->2
exec1-->thread1-->3
exec1-->thread1-->4
exec2-->thread2-->0
exec2-->thread2-->1
exec2-->thread2-->2
exec2-->thread2-->3
exec2-->thread2-->4

從結(jié)果中我們會(huì)發(fā)現(xiàn),當(dāng)exec1()執(zhí)行的時(shí)候,exec2()必須要等待exec1()執(zhí)行完成后才會(huì)執(zhí)行.

說明: 如果一個(gè)對(duì)象有多個(gè)synchronized方法扁凛，某一時(shí)刻某個(gè)線程已經(jīng)進(jìn)入到了某個(gè)synchronized方法忍疾，那么在該方法沒有執(zhí)行完畢前，其他線程是無法訪問該對(duì)象的任何synchronized方法的谨朝。

結(jié)論

當(dāng)synchronized關(guān)鍵字修飾一個(gè)方法的時(shí)候卤妒，該方法叫做同步方法甥绿。
Java中的每個(gè)對(duì)象都有一個(gè)鎖（lock），或者叫做監(jiān)視器（monitor）则披，當(dāng)一個(gè)線程訪問某個(gè)對(duì)象的synchronized方法時(shí)共缕，將該對(duì)象上鎖，其他任何線程都無法再去訪問該對(duì)象的synchronized方法了（這里是指所有的同步方法士复，而不僅僅是同一個(gè)方法）图谷，直到之前的那個(gè)線程執(zhí)行方法完畢后（或者是拋出了異常），才將該對(duì)象的鎖釋放掉阱洪，其他線程才有可能再去訪問該對(duì)象的synchronized方法便贵。

注意這時(shí)候是給對(duì)象上鎖，如果是不同的對(duì)象冗荸，則各個(gè)對(duì)象之間沒有限制關(guān)系承璃。

one more thing

代碼中構(gòu)造兩個(gè)線程時(shí),分別在run方法里傳入不同的SyncDemo1對(duì)象，那么兩個(gè)線程的執(zhí)行之間將沒有什么制約關(guān)系蚌本。

    public static void main(String[] args) {
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                new SyncDemo().exec1();
            }
        }, "thread1").start();
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                new SyncDemo().exec2();
            }
        }, "thread2").start();
    }

2. 修飾靜態(tài)方法

當(dāng)一個(gè)synchronized關(guān)鍵字修飾的方法同時(shí)又被static修飾盔粹，之前說過，非靜態(tài)的同步方法會(huì)將對(duì)象上鎖程癌，但是靜態(tài)方法不屬于對(duì)象舷嗡，而是屬于類，它會(huì)將這個(gè)方法所在的類的Class對(duì)象上鎖席楚。

一個(gè)類不管生成多少個(gè)對(duì)象咬崔，它們所對(duì)應(yīng)的是同一個(gè)Class對(duì)象。

/**
 * 靜態(tài)方法加synchronized關(guān)鍵字
 */
class SyncDemo {
  //加入靜態(tài)修飾
    synchronized static void exec1() {
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            try {
                Thread.sleep(100);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("exec1-->" + Thread.currentThread().getName() + "-->" + i);
        }
    }
    //加入靜態(tài)修飾
    synchronized static void exec2() {
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            try {
                Thread.sleep(100);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("exec2-->" + Thread.currentThread().getName() + "-->" + i);
        }
    }
}

public class SyncDemoTest {
    public static void main(String[] args) {
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                SyncDemo.exec1();
            }
        }, "thread1").start();
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                SyncDemo.exec2();
            }
        }, "thread2").start();
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                new SyncDemo().exec1();
            }
        }, "thread3").start();
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                new SyncDemo().exec2();
            }
        }, "thread4").start();
    }
}

運(yùn)行結(jié)果
exec1-->thread1-->0
exec1-->thread1-->1
exec1-->thread1-->2
exec1-->thread1-->3
exec1-->thread1-->4
exec2-->thread4-->0
exec2-->thread4-->1

exec2-->thread4-->2
exec2-->thread4-->3
exec2-->thread4-->4
exec1-->thread3-->0
exec1-->thread3-->1
exec1-->thread3-->2
exec1-->thread3-->3
exec1-->thread3-->4
exec2-->thread2-->0
exec2-->thread2-->1
exec2-->thread2-->2
exec2-->thread2-->3
exec2-->thread2-->4

從結(jié)果中我們會(huì)發(fā)現(xiàn),4個(gè)線程的調(diào)用時(shí)依次執(zhí)行的

如果某個(gè)synchronized方法是static的烦秩，那么當(dāng)線程訪問該方法時(shí)垮斯，它鎖的并不是synchronized方法所在的對(duì)象，而是synchronized方法所在的類所對(duì)應(yīng)的Class對(duì)象只祠。Java中兜蠕，無論一個(gè)類有多少個(gè)對(duì)象，這些對(duì)象會(huì)對(duì)應(yīng)唯一一個(gè)Class對(duì)象抛寝，因此當(dāng)線程分別訪問同一個(gè)類的兩個(gè)對(duì)象的兩個(gè)static熊杨，synchronized方法時(shí)，它們的執(zhí)行順序也是順序的盗舰，也就是說一個(gè)線程先去執(zhí)行方法晶府，執(zhí)行完畢后另一個(gè)線程才開始

3. 修飾代碼塊

如下,

對(duì)象鎖

    void exec() {
        synchronized (this) {
            for (int i = 0; i < 5; i++) {
                Thread.sleep(100);
                System.out.println("exec-->" + Thread.currentThread().getName() + "-->" + i);
            }
        }
    }

其效果等同于修飾對(duì)象方法.this作為對(duì)象鎖.

類鎖

    static void exec() {
        synchronized (SyncDemo.class) {
            for (int i = 0; i < 5; i++) {
                Thread.sleep(100);
                System.out.println("exec-->" + Thread.currentThread().getName() + "-->" + i);
            }
        }
    }

其效果等同于修飾靜態(tài)方法.

4. 混合修飾

class SyncDemo {
    synchronized void exec() {
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            try {
                Thread.sleep(100);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("exec -->" + Thread.currentThread().getName() + "-->" + i);
        }
    }

    synchronized static void exec1() {
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            try {
                Thread.sleep(100);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("exec1-->" + Thread.currentThread().getName() + "-->" + i);
        }
    }

    synchronized static void exec2() {
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            try {
                Thread.sleep(100);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("exec2-->" + Thread.currentThread().getName() + "-->" + i);
        }
    }
}

public class SyncDemoTest {
    public static void main(String[] args) {
        final SyncDemo syncDemo = new SyncDemo();
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                syncDemo.exec();
            }
        }, "thread ").start();
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                syncDemo.exec1();
            }
        }, "thread1").start();
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                syncDemo.exec2();
            }
        }, "thread2").start();
    }
}

運(yùn)行結(jié)果

exec -->thread -->0
exec1-->thread1-->0
exec -->thread -->1
exec1-->thread1-->1
exec -->thread -->2
exec1-->thread1-->2
exec -->thread -->3
exec1-->thread1-->3
exec -->thread -->4
exec1-->thread1-->4
exec2-->thread2-->0
exec2-->thread2-->1
exec2-->thread2-->2
exec2-->thread2-->3
exec2-->thread2-->4

從結(jié)果來看,對(duì)象鎖的thread和類鎖的thread1 兩個(gè)線程交替進(jìn)行.

說明對(duì)象鎖跟類的鎖之間沒有相互制約關(guān)系

Tips

1. synchronized方法與synchronized代碼塊的區(qū)別

synchronized methods(){} 與synchronized（this）{}之間沒有什么區(qū)別，只是 synchronized methods(){} 便于閱讀理解钻趋，而synchronized（this）{}可以更精確的控制沖突限制訪問區(qū)域川陆，有時(shí)候表現(xiàn)更高效率

2. synchronized關(guān)鍵字是不能繼承的

3. 使用synchronized關(guān)鍵字解決線程的同步問題會(huì)帶來一些執(zhí)行效率上的問題。

JDK 5.0引入了這樣一個(gè)包：java.util.concurrent：

簡(jiǎn)述

1. 無論synchronized關(guān)鍵字加在方法上還是對(duì)象上蛮位，如果它作用的對(duì)象是非靜態(tài)的较沪，則它取得的鎖是對(duì)象鳞绕；如果synchronized作用的對(duì)象是一個(gè)靜態(tài)方法或一個(gè)類，則它取得的鎖是類.

2. 每個(gè)對(duì)象只有一個(gè)鎖（lock）與之相關(guān)聯(lián)尸曼，誰拿到這個(gè)鎖誰就可以運(yùn)行它所控制的那段代碼们何。

3. 類的鎖跟對(duì)象的鎖之間沒有制約關(guān)系.

參考

1. synchronized關(guān)鍵字詳解