如何使用Synchronized關(guān)鍵字同步類方法

本篇內(nèi)容主要講解“如何使用Synchronized關(guān)鍵字同步類方法”，感興趣的朋友不妨來看看。本文介紹的方法操作簡單快捷，實(shí)用性強(qiáng)。下面就讓小編來帶大家學(xué)習(xí)“如何使用Synchronized關(guān)鍵字同步類方法”吧!

要想解決“臟數(shù)據(jù)”的問題，最簡單的方法就是使用synchronized關(guān)鍵字來使run方法同步，代碼如下：

public synchronized void run()  {         }

從上面的代碼可以看出，只要在void和public之間加上synchronized關(guān)鍵字，就可以使run方法同步，也就是說，對于同一個(gè)Java類的對象實(shí)例，run方法同時(shí)只能被一個(gè)線程調(diào)用，并當(dāng)前的run執(zhí)行完后，才能被其他的線程調(diào)用。即使當(dāng)前線程執(zhí)行到了run方法中的yield方法，也只是暫停了一下。由于其他線程無法執(zhí)行run方法，因此，最終還是會(huì)由當(dāng)前的線程來繼續(xù)執(zhí)行。先看看下面的代碼：

sychronized關(guān)鍵字只和一個(gè)對象實(shí)例綁定

class Test  {        public synchronized void method()       {                   }  }     public class Sync implements Runnable  {       private Test test;       public void run()       {            test.method();       }       public Sync(Test test)       {           this.test = test;       }       public static void main(String[] args) throws Exception       {           Test test1 =  new Test();           Test test2 =  new Test();           Sync sync1 = new Sync(test1);           Sync sync2 = new Sync(test2);           new Thread(sync1).start();           new Thread(sync2).start();        }   }

在Test類中的method方法是同步的。但上面的代碼建立了兩個(gè)Test類的實(shí)例，因此，test1和test2的method方法是分別執(zhí)行的。要想讓method同步，必須在建立Sync類的實(shí)例時(shí)向它的構(gòu)造方法中傳入同一個(gè)Test類的實(shí)例，如下面的代碼所示：

Sync sync1 = new Sync(test1);     不僅可以使用synchronized來同步非靜態(tài)方法，也可以使用synchronized來同步靜態(tài)方法。如可以按如下方式來定義method方法：

class Test   {      public static synchronized void method() {   }  }

建立Test類的對象實(shí)例如下：

Test test = new Test();

對于靜態(tài)方法來說，只要加上了synchronized關(guān)鍵字，這個(gè)方法就是同步的，無論是使用test.method()，還是使用Test.method()來調(diào)用method方法，method都是同步的，并不存在非靜態(tài)方法的多個(gè)實(shí)例的問題。

在23種設(shè)計(jì)模式中的單件（Singleton）模式如果按傳統(tǒng)的方法設(shè)計(jì)，也是線程不安全的，下面的代碼是一個(gè)線程不安全的單件模式。

package test;   // 線程安全的Singleton模式  class Singleton  {      private static Singleton sample;       private Singleton()      {      }      public static Singleton getInstance()      {          if (sample == null)          {              Thread.yield(); // 為了放大Singleton模式的線程不安全性              sample = new Singleton();          }          return sample;      }  }  public class MyThread extends Thread  {      public void run()      {          Singleton singleton = Singleton.getInstance();          System.out.println(singleton.hashCode());      }      public static void main(String[] args)      {          Thread threads[] = new Thread[5];          for (int i = 0; i < threads.length; i++)              threads[i] = new MyThread();          for (int i = 0; i < threads.length; i++)              threads[i].start();      }  }

在上面的代碼調(diào)用yield方法是為了使單件模式的線程不安全性表現(xiàn)出來，如果將這行去掉，上面的實(shí)現(xiàn)仍然是線程不安全的，只是出現(xiàn)的可能性小得多。

程序的運(yùn)行結(jié)果如下：

25358555
26399554
7051261
29855319
5383406

上面的運(yùn)行結(jié)果可能在不同的運(yùn)行環(huán)境上有所有同，但一般這五行輸出不會(huì)完全相同。從這個(gè)輸出結(jié)果可以看出，通過getInstance方法得到的對象實(shí)例是五個(gè)，而不是我們期望的一個(gè)。這是因?yàn)楫?dāng)一個(gè)線程執(zhí)行了Thread.yield()后，就將CPU資源交給了另外一個(gè)線程。由于在線程之間切換時(shí)并未執(zhí)行到創(chuàng)建Singleton對象實(shí)例的語句，因此，這幾個(gè)線程都通過了if判斷，所以，就會(huì)產(chǎn)生了建立五個(gè)對象實(shí)例的情況（可能創(chuàng)建的是四個(gè)或三個(gè)對象實(shí)例，這取決于有多少個(gè)線程在創(chuàng)建Singleton對象之前通過了if判斷，每次運(yùn)行時(shí)可能結(jié)果會(huì)不一樣）。

要想使上面的單件模式變成線程安全的，只要為getInstance加上synchronized關(guān)鍵字即可。代碼如下：

public static synchronized Singleton getInstance() {   }

當(dāng)然，還有更簡單的方法，就是在定義Singleton變量時(shí)就建立Singleton對象，代碼如下：

private static final Singleton sample = new Singleton();

然后在getInstance方法中直接將sample返回即可。這種方式雖然簡單，但不知在getInstance方法中創(chuàng)建Singleton對象靈活。讀者可以根據(jù)具體的需求選擇使用不同的方法來實(shí)現(xiàn)單件模式。

在使用synchronized關(guān)鍵字時(shí)有以下四點(diǎn)需要注意：

1.  synchronized關(guān)鍵字不能繼承。

雖然可以使用synchronized來定義方法，但synchronized并不屬于方法定義的一部分，因此，synchronized關(guān)鍵字不能被繼承。如果在父類中的某個(gè)方法使用了synchronized關(guān)鍵字，而在子類中覆蓋了這個(gè)方法，在子類中的這個(gè)方法默認(rèn)情況下并不是同步的，而必須顯式地在子類的這個(gè)方法中加上synchronized關(guān)鍵字才可以。當(dāng)然，還可以在子類方法中調(diào)用父類中相應(yīng)的方法，這樣雖然子類中的方法不是同步的，但子類調(diào)用了父類的同步方法，因此，子類的方法也就相當(dāng)于同步了。這兩種方式的例子代碼如下：

在子類方法中加上synchronized關(guān)鍵字

class Parent  {      public synchronized void method() {   }  }  class Child extends Parent  {      public synchronized void method() {   }  }

在子類方法中調(diào)用父類的同步方法

class Parent  {      public synchronized void method() {   }  }  class Child extends Parent  {      public void method() { super.method();   }  }

2.  在定義接口方法時(shí)不能使用synchronized關(guān)鍵字。

3.  構(gòu)造方法不能使用synchronized關(guān)鍵字，但可以使用下節(jié)要討論的synchronized塊來進(jìn)行同步。

4.  synchronized可以自由放置。

在前面的例子中使用都是將synchronized關(guān)鍵字放在方法的返回類型前面。但這并不是synchronized可放置***位置。在非靜態(tài)方法中，synchronized還可以放在方法定義的最前面，在靜態(tài)方法中，synchronized可以放在static的前面，代碼如下：

public synchronized void method();  synchronized public void method();  public static synchronized void method();  public synchronized static void method();  synchronized public static void method();

但要注意，synchronized不能放在方法返回類型的后面，如下面的代碼是錯(cuò)誤的：

public void synchronized method();  public static void synchronized method();

synchronized關(guān)鍵字只能用來同步方法，不能用來同步類變量，如下面的代碼也是錯(cuò)誤的。

public synchronized int n = 0;  public static synchronized int n = 0;

雖然使用synchronized關(guān)鍵字同步方法是最安全的同步方式，但大量使用synchronized關(guān)鍵字會(huì)造成不必要的資源消耗以及性能損失。雖然從表面上看synchronized鎖定的是一個(gè)方法，但實(shí)際上synchronized鎖定的是一個(gè)類。也就是說，如果在非靜態(tài)方法method1和method2定義時(shí)都使用了synchronized，在method1未執(zhí)行完之前，method2是不能執(zhí)行的。靜態(tài)方法和非靜態(tài)方法的情況類似。但靜態(tài)和非靜態(tài)方法不會(huì)互相影響?？纯慈缦碌拇a：

package test;   public class MyThread1 extends Thread  {      public String methodName;       public static void method(String s)      {          System.out.println(s);          while (true)              ;      }      public synchronized void method1()      {          method("非靜態(tài)的method1方法");      }      public synchronized void method2()      {          method("非靜態(tài)的method2方法");      }      public static synchronized void method3()      {          method("靜態(tài)的method3方法");      }      public static synchronized void method4()      {          method("靜態(tài)的method4方法");      }      public void run()      {          try         {              getClass().getMethod(methodName).invoke(this);          }          catch (Exception e)          {          }      }      public static void main(String[] args) throws Exception      {          MyThread1 myThread1 = new MyThread1();          for (int i = 1; i <= 4; i++)          {              myThread1.methodName = "method" + String.valueOf(i);              new Thread(myThread1).start();              sleep(100);          }      }  }

運(yùn)行結(jié)果如下：

非靜態(tài)的method1方法
靜態(tài)的method3方法

從上面的運(yùn)行結(jié)果可以看出，method2和method4在method1和method3未結(jié)束之前不能運(yùn)行。因此，我們可以得出一個(gè)結(jié)論，如果在類中使用synchronized關(guān)鍵字來定義非靜態(tài)方法，那將影響這個(gè)中的所有使用synchronized關(guān)鍵字定義的非靜態(tài)方法。如果定義的是靜態(tài)方法，那么將影響類中所有使用synchronized關(guān)鍵字定義的靜態(tài)方法。這有點(diǎn)象數(shù)據(jù)表中的表鎖，當(dāng)修改一條記錄時(shí)，系統(tǒng)就將整個(gè)表都鎖住了，因此，大量使用這種同步方式會(huì)使程序的性能大幅度下降。

到此，相信大家對“如何使用Synchronized關(guān)鍵字同步類方法”有了更深的了解，不妨來實(shí)際操作一番吧！這里是億速云網(wǎng)站，更多相關(guān)內(nèi)容可以進(jìn)入相關(guān)頻道進(jìn)行查詢，關(guān)注我們，繼續(xù)學(xué)習(xí)！