一、為什么要使用 synchronized
使用synchronized的原因在于：它能夠確保多個(gè)線程在同一時(shí)刻躏嚎，只能有一個(gè)線程處于方法或者同步塊中，它保證了線程對(duì)變量訪問(wèn)的可見(jiàn)性和排他性。
二堡牡、synchronized 原理
在JDK 1.6之前则涯，synchronized的實(shí)現(xiàn)是基于對(duì)象上的監(jiān)視器复局，這也被稱(chēng)為重量鎖。默認(rèn)情況下粟判，每一個(gè)對(duì)象都有一個(gè)關(guān)聯(lián)的Monitor亿昏，而每個(gè)Monitor包含了一個(gè)EntryCount計(jì)數(shù)器，它是synchronized實(shí)現(xiàn)可重入的關(guān)鍵档礁。
在JDK 1.6之后角钩，對(duì)鎖進(jìn)行了一系列優(yōu)化的措施，通過(guò)引入自旋鎖呻澜、適應(yīng)性自旋鎖递礼、鎖消除、鎖粗化羹幸、偏向鎖脊髓、輕量級(jí)鎖等技術(shù)來(lái)減少鎖操作的開(kāi)銷(xiāo)。
這些優(yōu)化措施最終的目的是減少鎖操作的開(kāi)銷(xiāo)栅受，然而它所改變的只是鎖的實(shí)現(xiàn)方式将硝，但是加鎖和解鎖這一基本原則是沒(méi)有改變的恭朗。這篇文章主要是介紹synchronized的使用，因此依疼，在后面的介紹中痰腮，我們還是按照比較容易理解的重量鎖的方式進(jìn)行分析，在之后的文章中律罢，我們?cè)賮?lái)談一下優(yōu)化后的實(shí)現(xiàn)策略膀值。
2.1 進(jìn)入同步方法或者代碼塊
當(dāng)一個(gè)線程執(zhí)行某個(gè)對(duì)象的同步方法或者代碼塊時(shí)，會(huì)先檢查這個(gè)對(duì)象所關(guān)聯(lián)的Monitor's EntryCount是否為0：
- 如果
EntryCount為0弟翘，那么該線程就會(huì)將Monitor’s EntryCount設(shè)置為1虫腋，并成為該Monitor的所有者，接著執(zhí)行該方法或者代碼塊中的語(yǔ)句稀余。 - 如果
EntryCount不為0悦冀，這時(shí)會(huì)去檢查對(duì)象所關(guān)聯(lián)的Monitor的持有者是哪一個(gè)線程： - 第一種情況：持有該
Monitor的線程就是當(dāng)前正在嘗試獲取Monitor的線程，那么將EntryCount的數(shù)值加1睛琳，繼續(xù)執(zhí)行方法或者代碼塊中的語(yǔ)句盒蟆。 - 第二種情況：持有該
Monitor的是其它的線程，那么該線程進(jìn)入阻塞狀態(tài)师骗，直到EntryCount的數(shù)值變?yōu)?code>0历等。
2.2 退出同步方法或者代碼塊
當(dāng)一個(gè)線程從同步方法或者代碼塊退出時(shí)，會(huì)將EntryCount減1辟癌，如果EntryCount變?yōu)?code>0寒屯，那么該線程會(huì)釋放它所持有的Monitor。之前那些阻塞在synchronized的線程會(huì)嘗試去獲取Monitor黍少，成功獲取Monitor的線程可以進(jìn)入同步方法或者代碼塊寡夹。
三、synchronized 使用
對(duì)于synchronized的使用厂置，我們有兩種分類(lèi)方法：
- 根據(jù)使用場(chǎng)景分類(lèi)
- 根據(jù)
Monitor關(guān)聯(lián)的對(duì)象分類(lèi)菩掏。
3.1 根據(jù)使用場(chǎng)景分類(lèi)
很多介紹synchronized的文章，都是通過(guò)使用場(chǎng)景進(jìn)行分類(lèi)的昵济，一般來(lái)說(shuō)可以分為如下四種使用場(chǎng)景智绸，而每種場(chǎng)景下根據(jù)Monitor所關(guān)聯(lián)的對(duì)象不同，又會(huì)衍生出另外的用法：
- 靜態(tài)方法
//靜態(tài)方法访忿，使用的是Class類(lèi)鎖
synchronized public static void staticMethod() {}
- 靜態(tài)方法代碼塊
private static final byte[] mStaticLockByte = new byte[1];
//靜態(tài)方法代碼塊1瞧栗，使用的是Class類(lèi)鎖
public static void staticBlock1() {
synchronized (SynchronizedObject.class) {}
}
//靜態(tài)方法代碼塊2，使用的是內(nèi)部靜態(tài)變量鎖
public static void staticBlock2() {
synchronized (mStaticLockByte) {}
}
- 普通方法
//普通方法醉顽，使用的是調(diào)用該方法的對(duì)象鎖
synchronized public void method() {}
- 普通方法代碼塊
private static final byte[] mStaticLockByte = new byte[1];
private final byte[] mLockByte = new byte[1];
//普通方法代碼塊1沼溜，使用的是Class類(lèi)鎖
public void block1() {
synchronized (SynchronizedObject.class) {}
}
//普通方法代碼塊2，使用的是mLockByte的變量鎖
public void block2() {
synchronized (mLockByte) {} //變量需要聲明為final
}
//普通方法代碼塊3游添，使用的是mStaticLockByte的變量鎖
public void block3() {
synchronized (mStaticLockByte) {}
}
//普通方法代碼塊4系草，使用的是調(diào)用該方法的對(duì)象鎖
public void block4() {
synchronized (this) {}
}
3.2 根據(jù) Monitor 關(guān)聯(lián)的對(duì)象分類(lèi)
根據(jù)使用場(chǎng)景進(jìn)行分類(lèi)通熄，主要是為了讓大家知道如何使用synchronized關(guān)鍵字，然而要真正地理解synchronized找都，就需要結(jié)合第二節(jié)談到的synchronized原理唇辨，其實(shí)3.1中談到的多種場(chǎng)景，都是和Monitor有關(guān)能耻，那么從和Monitor關(guān)聯(lián)的對(duì)象來(lái)看赏枚，我們重新對(duì)3.1中的8種場(chǎng)景重新進(jìn)行分類(lèi)：
-
Class對(duì)象： - 靜態(tài)方法
- 靜態(tài)方法代碼塊1 -
SynchronizedObject.class - 普通方法代碼塊1 -
SynchronizedObject.class - 調(diào)用方法的對(duì)象
- 普通方法
- 普通方法代碼塊4 -
this - 靜態(tài)對(duì)象
- 靜態(tài)方法代碼塊2 -
mStaticLockByte - 普通方法代碼塊3 -
mStaticLockByte - 非靜態(tài)對(duì)象
- 普通方法代碼塊1 -
mLockByte
如果使用場(chǎng)景屬于上面的同一個(gè)分類(lèi)當(dāng)中，那么才有可能產(chǎn)生線程阻塞在synchronized關(guān)鍵字的情況晓猛，舉一個(gè)例子饿幅，如果A線程通過(guò)靜態(tài)方法訪問(wèn)（分類(lèi)一）并且沒(méi)有從該方法退出：
- 這時(shí)
B線程是通過(guò)一個(gè)對(duì)象的普通方法來(lái)訪問(wèn)（分類(lèi)二），那么是不會(huì)阻塞的戒职，這是因?yàn)檎{(diào)用該方法的對(duì)象所關(guān)聯(lián)的Monitor沒(méi)有被持有栗恩。 - 如果
B線程使用的是靜態(tài)方法代碼塊來(lái)訪問(wèn)，而該靜態(tài)方法代碼塊使用的是SynchronizedObject.class來(lái)修飾（分類(lèi)一）洪燥，由于這兩種使用場(chǎng)景是屬于同一個(gè)分類(lèi)磕秤，那么就會(huì)B線程就會(huì)進(jìn)入阻塞狀態(tài)，這是因?yàn)?code>SynchronizedObject類(lèi)所關(guān)聯(lián)的Monitor已經(jīng)被A線程持有了捧韵。
四市咆、小結(jié)
從表面上來(lái)看，synchronized的使用可以簡(jiǎn)單地分為同步方法和同步代碼塊再来，但是究竟在什么情況下會(huì)導(dǎo)致一個(gè)線程在synchronized上阻塞蒙兰，則需要分析synchronized方法所嘗試獲取的Monitor的是否已經(jīng)被其它線程持有了。
