Synchronized怎么用

小編給大家分享一下Synchronized怎么用，相信大部分人都還不怎么了解，因此分享這篇文章給大家參考一下，希望大家閱讀完這篇文章后大有收獲，下面讓我們一起去了解一下吧！

synchronized可以保證方法或者代碼塊在運行時，同一時刻只有一個方法可以進入到臨界區(qū)，同時它還可以保證共享變量的內(nèi)存可見性

Java中每一個對象都可以作為鎖，這是synchronized實現(xiàn)同步的基礎(chǔ)： 
1. 普通同步方法，鎖是當前實例對象 
2. 靜態(tài)同步方法，鎖是當前類的class對象 
3. 同步方法塊，鎖是括號里面的對象

synchronized 獲取的鎖，在方法拋出異常的時候會自動解鎖 

實現(xiàn)原理

利用javap工具查看生成的class文件信息來分析Synchronize的實現(xiàn) 

從上面可以看出，同步代碼塊是使用monitorenter和monitorexit指令實現(xiàn)的，同步方法（在這看不出來需要看JVM底層實現(xiàn)）依靠的是方法修飾符上的ACC_SYNCHRONIZED實現(xiàn)。 
同步代碼塊：monitorenter指令插入到同步代碼塊的開始位置，monitorexit指令插入到同步代碼塊的結(jié)束位置，JVM需要保證每一個monitorenter都有一個monitorexit與之相對應(yīng)。任何對象都有一個monitor與之相關(guān)聯(lián)，當且一個monitor被持有之后，他將處于鎖定狀態(tài)。線程執(zhí)行到monitorenter指令時，將會嘗試獲取對象所對應(yīng)的monitor所有權(quán)，即嘗試獲取對象的鎖； 
同步方法：synchronized方法則會被翻譯成普通的方法調(diào)用和返回指令如:invokevirtual、areturn指令，在VM字節(jié)碼層面并沒有任何特別的指令來實現(xiàn)被synchronized修飾的方法，而是在Class文件的方法表中將該方法的access_flags字段中的synchronized標志位置1，表示該方法是同步方法并使用調(diào)用該方法的對象或該方法所屬的Class在JVM的內(nèi)部對象表示Klass做為鎖對象。

同步方法和同步代碼塊

同步方法就是在方法前加關(guān)鍵字synchronized，然后被同步的方法一次只能有一個線程進入，其他線程等待。
而同步塊則是在方法內(nèi)部使用大括號使得一個代碼塊得到同步。同步塊會有一個同步的”目標“，使得同步塊更加靈活一些（同步塊可以通過”目標“決定需要鎖定的對象）。一般情況下，如果此”目標“為this，那么同步方法和同步塊沒有太大的區(qū)別。

對象鎖和類鎖的區(qū)別

synchronized 加到 static 方法前面是給class 加鎖，即類鎖；而synchronized 加到非靜態(tài)方法前面是給對象上鎖。這兩者的區(qū)別我用代碼來演示下：

對象鎖和類鎖是不同的鎖，所以多個線程同時執(zhí)行這2個不同鎖的方法時，是異步的。
在Task2 中定義三個方法 doLongTimeTaskA和doLongTimeTaskB是類鎖，而doLongTimeTaskC是對象鎖。

public class Task2 {

    public synchronized static void doLongTimeTaskA() {
        System.out.println("name = " + Thread.currentThread().getName() + ", begain");
        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        System.out.println("name = " + Thread.currentThread().getName() + ", end");
    }

    public synchronized static void doLongTimeTaskB() {
        System.out.println("name = " + Thread.currentThread().getName() + ", begain");
        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        System.out.println("name = " + Thread.currentThread().getName() + ", end");
    }

    public synchronized void doLongTimeTaskC() {

        System.out.println("name = " + Thread.currentThread().getName() + ", begain");
        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        System.out.println("name = " + Thread.currentThread().getName() + ", end");

    }

三個線程的代碼如下：

class ThreadA extends Thread{

    private Task2 mTask2;

    public ThreadA(Task2 tk){
        mTask2 = tk;
    }

    public void run() {
        mTask2.doLongTimeTaskA();
    }
}

class ThreadB extends Thread{

    private Task2 mTask2;

    public ThreadB(Task2 tk){
        mTask2 = tk;
    }

    public void run() {
        mTask2.doLongTimeTaskB();
    }
}

class ThreadC extends Thread{

    private Task2 mTask2;

    public ThreadC(Task2 tk){
        mTask2 = tk;
    }

    public void run() {
        mTask2.doLongTimeTaskC();
    }
}

main函數(shù)中執(zhí)行代碼如下：

        Task2 mTask2 = new Task2();
        ThreadA ta = new ThreadA(mTask2);
        ThreadB tb = new ThreadB(mTask2);
        ThreadC tc = new ThreadC(mTask2);

        ta.setName("A");
        tb.setName("B");
        tc.setName("C");

        ta.start();
        tb.start();
        tc.start();
}
執(zhí)行的結(jié)果如下：

name = A, begain, time = 1487311199783
name = C, begain, time = 1487311199783
name = C, end, time = 1487311200784
name = A, end, time = 1487311200784
name = B, begain, time = 1487311200784
name = B, end, time = 1487311201784

可以看出由于 doLongTimeTaskA和doLongTimeTaskB都是類鎖，即同一個鎖，所以 A和B是按順序執(zhí)行，即同步的。而C是對象鎖，和A/B不是同一種鎖，所以C和A、B是 異步執(zhí)行的。（A、B、C代指上面的3中方法）。

我們知道對象鎖要想保持同步執(zhí)行，那么鎖住的必須是同一個對象。下面就修改下上面的來證明：

Task2.java不變，修改ThreadA 和 ThreadB 如下：

class ThreadA extends Thread{

    private Task2 mTask2;

    public ThreadA(Task2 tk){
        mTask2 = tk;
    }

    public void run() {
        mTask2.doLongTimeTaskC();
    }
}

class ThreadB extends Thread{

    private Task2 mTask2;

    public ThreadB(Task2 tk){
        mTask2 = tk;
    }

    public void run() {
        mTask2.doLongTimeTaskC();
    }
}

main方法如下：

 Task2 mTaska = new Task2();
 Task2 mTaskb = new Task2();
 ThreadA ta = new ThreadA(mTaska );
 ThreadB tb = new ThreadB(mTaskb );

 ta.setName("A");
 tb.setName("B");

 ta.start();
 tb.start();

結(jié)果如下：

name = A, begain, time = 1487311905775
name = B, begain, time = 1487311905775
name = B, end, time = 1487311906775
name = A, end, time = 1487311906775

從結(jié)果看來，對象鎖鎖的對象不一樣，分別是mTaska ， mTaskb，所以線程A和線程B調(diào)用 doLongTimeTaskC 是異步執(zhí)行的。

但是，類鎖可以對類的所有對象的實例起作用。只需修改ThradA 
和 ThreadB，main 方法不做改變，修改如下：

class ThreadA extends Thread{

    private Task2 mTask2;

    public ThreadA(Task2 tk){
        mTask2 = tk;
    }

    public void run() {
        //mTask2.doLongTimeTaskC();
        mTask2.doLongTimeTaskA();
    }
}

class ThreadB extends Thread{

    private Task2 mTask2;

    public ThreadB(Task2 tk){
        mTask2 = tk;
    }

    public void run() {
       //mTask2.doLongTimeTaskC();
        mTask2.doLongTimeTaskA();
    }
}

結(jié)果如下：

name = A, begain, time = 1487312239674
name = A, end, time = 1487312240674
name = B, begain, time = 1487312240674
name = B, end, time = 1487312241674

可以看出 在線程A執(zhí)行完doLongTimeTaskA方法后，線程B才會獲得該類鎖接著去執(zhí)行doLongTimeTaskA。也就是說，類鎖對所有的該類對象都能起作用。

總結(jié)： 
1. 如果多線程同時訪問同一類的 類鎖（synchronized 修飾的靜態(tài)方法）以及對象鎖（synchronized 修飾的非靜態(tài)方法）這兩個方法執(zhí)行是異步的，原因：類鎖和對象鎖是2中不同的鎖。 
2. 類鎖對該類的所有對象都能起作用，而對象鎖不能。

synchronized可重入鎖的實現(xiàn)

之前談到過，每個鎖關(guān)聯(lián)一個線程持有者和一個計數(shù)器。當計數(shù)器為0時表示該鎖沒有被任何線程持有，那么任何線程都都可能獲得該鎖而調(diào)用相應(yīng)方法。當一個線程請求成功后，JVM會記下持有鎖的線程，并將計數(shù)器計為1。此時其他線程請求該鎖，則必須等待。而該持有鎖的線程如果再次請求這個鎖，就可以再次拿到這個鎖，同時計數(shù)器會遞增。當線程退出一個synchronized方法/塊時，計數(shù)器會遞減，如果計數(shù)器為0則釋放該鎖。

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