Java synchronized 詳解

由于同一進(jìn)程的多個(gè)線程共享同一片存儲(chǔ)空間括勺,在帶來(lái)方便的同時(shí),也帶來(lái)了訪問(wèn)沖突這個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題曲掰。Java語(yǔ)言提供了專門(mén)機(jī)制以解決這種沖突疾捍,有效避免了同一個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象被多個(gè)線程同時(shí)訪問(wèn)。
需要明確的幾個(gè)問(wèn)題:

  • synchronized關(guān)鍵字可以作為函數(shù)的修飾符栏妖,也可作為函數(shù)內(nèi)的語(yǔ)句乱豆,也就是平時(shí)說(shuō)的同步方法和同步語(yǔ)句塊。如果 再細(xì)的分類底哥,synchronized可作用于instance變量咙鞍、object reference(對(duì)象引用)、static函數(shù)和class literals(類名稱字面常量)身上趾徽。
  • 無(wú)論synchronized關(guān)鍵字加在方法上還是對(duì)象上续滋,它取得的鎖都是對(duì)象,而不是把一段代碼或函數(shù)當(dāng)作鎖――而且同步方法很可能還會(huì)被其他線程的對(duì)象訪問(wèn)孵奶。
  • 每個(gè)對(duì)象只有一個(gè)鎖(lock)與之相關(guān)聯(lián)疲酌。
  • 實(shí)現(xiàn)同步是要很大的系統(tǒng)開(kāi)銷作為代價(jià)的,甚至可能造成死鎖了袁,所以盡量避免無(wú)謂的同步控制朗恳。

synchronized關(guān)鍵字的作用域有二種:

  1. 某個(gè)對(duì)象實(shí)例內(nèi),synchronized aMethod(){}可以防止多個(gè)線程同時(shí)訪問(wèn)這個(gè)對(duì)象的synchronized方法(如果一個(gè)對(duì)象有多個(gè)synchronized方法载绿,只要一個(gè)線 程訪問(wèn)了其中的一個(gè)synchronized方法粥诫,其它線程不能同時(shí)訪問(wèn)這個(gè)對(duì)象中任何一個(gè)synchronized方法)。這時(shí)崭庸,不同的對(duì)象實(shí)例的 synchronized方法是不相干擾的怀浆。也就是說(shuō)谊囚,其它線程照樣可以同時(shí)訪問(wèn)相同類的另一個(gè)對(duì)象實(shí)例中的synchronized方法;
  2. 某個(gè)類的范圍执赡,synchronized static aStaticMethod{}防止多個(gè)線程同時(shí)訪問(wèn)這個(gè)類中的synchronized static 方法镰踏。它可以對(duì)類的所有對(duì)象實(shí)例起作用。

synchronized 方法

每個(gè)類實(shí)例對(duì)應(yīng)一把鎖沙合,每個(gè) synchronized 方法都必須獲得調(diào)用該方法的類實(shí)例的鎖方能執(zhí)行奠伪,否則所屬線程阻塞,方法一旦執(zhí)行首懈,就獨(dú)占該鎖绊率,直到從該方法返回時(shí)才將鎖釋放,此后被阻塞的線程方能獲得該鎖猜拾,重新進(jìn)入可執(zhí)行狀態(tài)即舌。這種機(jī)制確保了同一時(shí)刻對(duì)于每一個(gè)類實(shí)例,其所有聲明為 synchronized 的成員函數(shù)中至多只有一個(gè)處于可執(zhí)行狀態(tài)(因?yàn)橹炼嘀挥幸粋€(gè)能夠獲得該類實(shí)例對(duì)應(yīng)的鎖)挎袜,從而有效避免了類成員變量的訪問(wèn)沖突(只要所有可能訪問(wèn)類成員變量的方法均被聲明為 synchronized)顽聂。
在 Java 中,不光是類實(shí)例盯仪,每一個(gè)類也對(duì)應(yīng)一把鎖紊搪,這樣我們也可將類的靜態(tài)成員函數(shù)聲明為 synchronized ,以控制其對(duì)類的靜態(tài)成員變量的訪問(wèn)全景。

synchronized 方法的缺陷

同步方法耀石,這時(shí)synchronized鎖定的是哪個(gè)對(duì)象呢?它鎖定的是調(diào)用這個(gè)同步方法對(duì)象爸黄。也就是說(shuō)滞伟,當(dāng)一個(gè)對(duì)象 P1在不同的線程中執(zhí)行這個(gè)同步方法時(shí),它們之間會(huì)形成互斥炕贵,達(dá)到同步的效果梆奈。但是這個(gè)對(duì)象所屬的Class所產(chǎn)生的另一對(duì)象P2卻可以任意調(diào)用這個(gè)被加 了synchronized關(guān)鍵字的方法.同步方法實(shí)質(zhì)是將synchronized作用于object reference。――那個(gè)拿到了P1對(duì)象鎖的線程称开,才可以調(diào)用P1的同步方法亩钟,而對(duì)P2而言,P1這個(gè)鎖與它毫不相干鳖轰,程序也可能在這種情形下擺脫同步機(jī)制的控制清酥,造成數(shù)據(jù)混亂:(
;若將一個(gè)大的方法聲明為synchronized 將會(huì)大大影響效率,典型地蕴侣,若將線程類的方法 run() 聲明為 synchronized 焰轻,由于在線程的整個(gè)生命期內(nèi)它一直在運(yùn)行,因此將導(dǎo)致它對(duì)本類任何 synchronized 方法的調(diào)用都永遠(yuǎn)不會(huì)成功昆雀。當(dāng)然我們可以通過(guò)將訪問(wèn)類成員變量的代碼放到專門(mén)的方法中鹦马,將其聲明為 synchronized 胧谈,并在主方法中調(diào)用來(lái)解決這一問(wèn)題,但是 Java 為我們提供了更好的解決辦法荸频,那就是 synchronized 塊。

synchronized 代碼塊

除了方法前用synchronized關(guān)鍵字客冈,synchronized關(guān)鍵字還可以用于方法中的某個(gè)區(qū)塊中旭从,表示只對(duì)這個(gè)區(qū)塊的資源實(shí)行互斥訪問(wèn)。用法是: synchronized(this){/區(qū)塊/}场仲,它的作用域是當(dāng)前對(duì)象和悦。
這時(shí)鎖就是對(duì)象,誰(shuí)拿到這個(gè)鎖誰(shuí)就可以運(yùn)行它所控制的那段代碼渠缕。當(dāng)有一個(gè)明確的對(duì)象作為鎖時(shí)鸽素,就可以這樣寫(xiě)程序,但當(dāng)沒(méi)有明確的對(duì)象作為鎖亦鳞,只是想讓一段代碼同步時(shí)馍忽,可以創(chuàng)建一個(gè)特殊的instance變量(它得是一個(gè)對(duì)象)來(lái)充當(dāng)鎖:

class Foo implements Runnable {
       private byte[] lock = new byte[0]; // 特殊的instance變量    
       Public void methodA() {      
         synchronized(lock) { //… }
       }
       //…..
}

注:零長(zhǎng)度的byte數(shù)組對(duì)象創(chuàng)建起來(lái)將比任何對(duì)象都經(jīng)濟(jì)――查看編譯后的字節(jié)碼:生成零長(zhǎng)度的byte[]對(duì)象只需3條操作碼,而Object lock = new Object()則需要7行操作碼燕差。

synchronized 靜態(tài)方法

將synchronized作用于static 函數(shù)遭笋,示例代碼如下:

Class Foo {
  // 同步的static 函數(shù)
  public synchronized static void methodAAA()  {
  //….
  }
  public void methodBBB() {
       synchronized(Foo.class)   // class literal(類名稱字面常量)
  }    
}

代碼中的methodBBB()方法是把class literal作為鎖的情況,它和同步的static函數(shù)產(chǎn)生的效果是一樣的徒探,取得的鎖很特別瓦呼,是當(dāng)前調(diào)用這個(gè)方法的對(duì)象所屬的類(Class,而不再是由這個(gè)Class產(chǎn)生的某個(gè)具體對(duì)象了)测暗。

可以推斷:如果一個(gè)類中定義了一個(gè)synchronized 的 static 函數(shù)A央串,也定義了一個(gè) synchronized 的 instance函數(shù)B,那么這個(gè)類的同一對(duì)象Obj在多線程中分別訪問(wèn)A和B兩個(gè)方法時(shí)碗啄,不會(huì)構(gòu)成同步质和,因?yàn)樗鼈兊逆i都不一樣。B方法的鎖是Obj這個(gè)對(duì)象挫掏,而B(niǎo)的鎖是Obj所屬的那個(gè)Class侦另。

最后編輯于
?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請(qǐng)聯(lián)系作者
  • 序言:七十年代末,一起剝皮案震驚了整個(gè)濱河市尉共,隨后出現(xiàn)的幾起案子褒傅,更是在濱河造成了極大的恐慌,老刑警劉巖袄友,帶你破解...
    沈念sama閱讀 211,376評(píng)論 6 491
  • 序言:濱河連續(xù)發(fā)生了三起死亡事件殿托,死亡現(xiàn)場(chǎng)離奇詭異,居然都是意外死亡剧蚣,警方通過(guò)查閱死者的電腦和手機(jī)支竹,發(fā)現(xiàn)死者居然都...
    沈念sama閱讀 90,126評(píng)論 2 385
  • 文/潘曉璐 我一進(jìn)店門(mén)旋廷,熙熙樓的掌柜王于貴愁眉苦臉地迎上來(lái),“玉大人礼搁,你說(shuō)我怎么就攤上這事饶碘。” “怎么了馒吴?”我有些...
    開(kāi)封第一講書(shū)人閱讀 156,966評(píng)論 0 347
  • 文/不壞的土叔 我叫張陵扎运,是天一觀的道長(zhǎng)。 經(jīng)常有香客問(wèn)我饮戳,道長(zhǎng)豪治,這世上最難降的妖魔是什么? 我笑而不...
    開(kāi)封第一講書(shū)人閱讀 56,432評(píng)論 1 283
  • 正文 為了忘掉前任扯罐,我火速辦了婚禮负拟,結(jié)果婚禮上,老公的妹妹穿的比我還像新娘歹河。我一直安慰自己掩浙,他們只是感情好,可當(dāng)我...
    茶點(diǎn)故事閱讀 65,519評(píng)論 6 385
  • 文/花漫 我一把揭開(kāi)白布启泣。 她就那樣靜靜地躺著涣脚,像睡著了一般。 火紅的嫁衣襯著肌膚如雪寥茫。 梳的紋絲不亂的頭發(fā)上遣蚀,一...
    開(kāi)封第一講書(shū)人閱讀 49,792評(píng)論 1 290
  • 那天,我揣著相機(jī)與錄音纱耻,去河邊找鬼芭梯。 笑死,一個(gè)胖子當(dāng)著我的面吹牛弄喘,可吹牛的內(nèi)容都是我干的玖喘。 我是一名探鬼主播,決...
    沈念sama閱讀 38,933評(píng)論 3 406
  • 文/蒼蘭香墨 我猛地睜開(kāi)眼蘑志,長(zhǎng)吁一口氣:“原來(lái)是場(chǎng)噩夢(mèng)啊……” “哼累奈!你這毒婦竟也來(lái)了?” 一聲冷哼從身側(cè)響起急但,我...
    開(kāi)封第一講書(shū)人閱讀 37,701評(píng)論 0 266
  • 序言:老撾萬(wàn)榮一對(duì)情侶失蹤澎媒,失蹤者是張志新(化名)和其女友劉穎,沒(méi)想到半個(gè)月后波桩,有當(dāng)?shù)厝嗽跇?shù)林里發(fā)現(xiàn)了一具尸體戒努,經(jīng)...
    沈念sama閱讀 44,143評(píng)論 1 303
  • 正文 獨(dú)居荒郊野嶺守林人離奇死亡,尸身上長(zhǎng)有42處帶血的膿包…… 初始之章·張勛 以下內(nèi)容為張勛視角 年9月15日...
    茶點(diǎn)故事閱讀 36,488評(píng)論 2 327
  • 正文 我和宋清朗相戀三年镐躲,在試婚紗的時(shí)候發(fā)現(xiàn)自己被綠了储玫。 大學(xué)時(shí)的朋友給我發(fā)了我未婚夫和他白月光在一起吃飯的照片侍筛。...
    茶點(diǎn)故事閱讀 38,626評(píng)論 1 340
  • 序言:一個(gè)原本活蹦亂跳的男人離奇死亡,死狀恐怖撒穷,靈堂內(nèi)的尸體忽然破棺而出匣椰,到底是詐尸還是另有隱情,我是刑警寧澤桥滨,帶...
    沈念sama閱讀 34,292評(píng)論 4 329
  • 正文 年R本政府宣布窝爪,位于F島的核電站,受9級(jí)特大地震影響齐媒,放射性物質(zhì)發(fā)生泄漏。R本人自食惡果不足惜纷跛,卻給世界環(huán)境...
    茶點(diǎn)故事閱讀 39,896評(píng)論 3 313
  • 文/蒙蒙 一喻括、第九天 我趴在偏房一處隱蔽的房頂上張望。 院中可真熱鬧贫奠,春花似錦唬血、人聲如沸。這莊子的主人今日做“春日...
    開(kāi)封第一講書(shū)人閱讀 30,742評(píng)論 0 21
  • 文/蒼蘭香墨 我抬頭看了看天上的太陽(yáng)。三九已至谢肾,卻和暖如春腕侄,著一層夾襖步出監(jiān)牢的瞬間,已是汗流浹背芦疏。 一陣腳步聲響...
    開(kāi)封第一講書(shū)人閱讀 31,977評(píng)論 1 265
  • 我被黑心中介騙來(lái)泰國(guó)打工冕杠, 沒(méi)想到剛下飛機(jī)就差點(diǎn)兒被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道東北人酸茴。 一個(gè)月前我還...
    沈念sama閱讀 46,324評(píng)論 2 360
  • 正文 我出身青樓分预,卻偏偏與公主長(zhǎng)得像,于是被迫代替她去往敵國(guó)和親薪捍。 傳聞我的和親對(duì)象是個(gè)殘疾皇子笼痹,可洞房花燭夜當(dāng)晚...
    茶點(diǎn)故事閱讀 43,494評(píng)論 2 348

推薦閱讀更多精彩內(nèi)容