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淺析Java 并發(fā)編程中的synchronized

更新時(shí)間：2020年12月03日 09:00:04 作者：拾階求上

這篇文章主要介紹了Java 并發(fā)編程中的synchronized的相關(guān)資料，幫助大家更好的理解和學(xué)習(xí)Java并發(fā)編程，感興趣的朋友可以了解下

synchronized關(guān)鍵字，我們一般稱之為“同步鎖”，用它來(lái)修飾需要同步的方法和需要同步代碼塊，默認(rèn)是當(dāng)前對(duì)象作為鎖的對(duì)象。在用synchronized修飾類時(shí)（或者修飾靜態(tài)方法），默認(rèn)是當(dāng)前類的Class對(duì)象作為鎖的對(duì)象，故存在著方法鎖、對(duì)象鎖、類鎖這樣的概念。

一、沒(méi)有設(shè)置線程同步的情況

先給出以下代碼感受下代碼執(zhí)行的時(shí)候?yàn)槭裁葱枰?？代碼可能比較枯燥，配上業(yè)務(wù)理解起來(lái)就會(huì)舒服很多，學(xué)生軍訓(xùn)，有三列，每列5人，需要報(bào)數(shù)，每個(gè)線程負(fù)責(zé)每一列報(bào)數(shù)。

class SynchronizedExample {
	protected static int num = 0;
	protected void numberOff() {
		for(int i=0; i<5; i++) {
			num++;
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+SynchronizedExample.num);
		}
	}
}

public class SynchronizedTest {
	public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
		SynchronizedExample se = new SynchronizedExample();
		for(int i=1; i<=3; i++) {
			new Thread( ()-> {se.numberOff();}, "線程"+i).start();
		}
	}
}

執(zhí)行結(jié)果如下：

線程1:1
線程2:2
線程1:3
線程3:4
.......

之所以出現(xiàn)這種情況，是因?yàn)槿齻€(gè)線程是異步的，沒(méi)有同步。
對(duì)應(yīng)的業(yè)務(wù)場(chǎng)景就是，在第一列沒(méi)有完成報(bào)數(shù)的時(shí)候，其他隊(duì)列搶報(bào)了，這在現(xiàn)實(shí)中是不允許的，所以需要類似于synchronized等具有同步功能的關(guān)鍵字粉末登場(chǎng)。

二、方法同步鎖

當(dāng)報(bào)數(shù)方法加上synchronized關(guān)鍵字之后,就會(huì)一列一列的報(bào)數(shù)。

protected synchronized void numberOff() {
	for(int i=0; i<5; i++) {
		num++;
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+SynchronizedExample.num);
	}
}

執(zhí)行結(jié)果如下：

線程1:1
線程1:2
線程1:3
線程1:4
......

寫到這里還是要從技術(shù)層面講下原理，當(dāng)一個(gè)線程執(zhí)行帶有synchronized關(guān)鍵字的方法時(shí)，該線程會(huì)在該方法處設(shè)置一個(gè)鎖（其他線程打不開這個(gè)鎖，只能在外邊等該線程釋放掉該鎖，一般都是執(zhí)行完所有代碼后主動(dòng)釋放鎖），表示此方法是當(dāng)前線程獨(dú)占的，對(duì)應(yīng)到上述業(yè)務(wù)中就是一次只能有一個(gè)隊(duì)列報(bào)數(shù)。

三、對(duì)象鎖

改進(jìn)后的代碼用到了一個(gè)對(duì)象鎖，該對(duì)象鎖默認(rèn)是當(dāng)前對(duì)象，上述代碼等同于以下代碼：

protected void numberOff() {
	synchronized (this) {
		for (int i = 0; i < 5; i++) {
			num++;
			System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + SynchronizedExample.num);
		}
	}
}

當(dāng)多個(gè)線程用一個(gè)對(duì)象鎖，各個(gè)線程可以達(dá)到同步的作用，如果每個(gè)線程都用自己的對(duì)象鎖，那么synchronized就失去了同步的作用。如以下代碼：

class SynchronizedExample {
	protected static int num = 0;
	protected void numberOff() {
		synchronized (this) {
			for (int i = 0; i < 5; i++) {
				num++;
			System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + SynchronizedExample.num);
			}
		}
	}
}
public class SynchronizedTest {
	public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
		SynchronizedExample se = new SynchronizedExample();
		for(int i=1; i<=3; i++) {
			new Thread( ()-> {new SynchronizedExample().numberOff();}, "隊(duì)列"+i).start();
		}
	}
}

執(zhí)行結(jié)果如下：

線程1:1
線程2:2
線程1:3
線程3:4
.......

有讀者會(huì)說(shuō)不同線程執(zhí)行的是不同對(duì)象中的方法，肯定達(dá)不到同步的效果，也對(duì)，也很有道理，接著看如下代碼：

class SynchronizedExample {
	protected static int num = 0;
	protected void numberOff(Object lock) {
		synchronized (lock) {
			for (int i = 0; i < 5; i++) {
				num++;
			System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + SynchronizedExample.num);
			}
		}
	}
}

public class SynchronizedTest {
	public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
		SynchronizedExample se = new SynchronizedExample();
		for(int i=1; i<=3; i++) {
			new Thread( ()-> {se.numberOff(new Object());}, "隊(duì)列"+i).start();
		}
	}
}

執(zhí)行結(jié)果如下：

線程1:1
線程2:2
線程1:3
線程3:4
.......

四、類鎖

對(duì)于上述問(wèn)題，讀者應(yīng)該得出一個(gè)結(jié)論，要想達(dá)到同步的效果，必須用同一個(gè)鎖，此時(shí)類鎖可以粉末登場(chǎng)?？慈缦麓a：

protected void numberOff(Object lock) {
	synchronized (SynchronizedExample.class) {
		for (int i = 0; i < 5; i++) {
			num++;
			System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + SynchronizedExample.num);
		}
	}
}

上述代碼可以達(dá)到同步的效果。

五、靜態(tài)鎖

靜態(tài)鎖是針對(duì)靜態(tài)方法而言，當(dāng)一個(gè)靜態(tài)方法中有synchronized關(guān)鍵字時(shí)，默認(rèn)的是使用當(dāng)前類字節(jié)碼對(duì)象作為鎖。代碼示例如下：

class SynchronizedExample {
	protected static int num = 0;
	protected synchronized static void numberOff() {
		for (int i = 0; i < 5; i++) {
			num++;
			System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + SynchronizedExample.num);
		}
	}
}

public class SynchronizedTest {
	public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
		for (int i = 1; i <= 3; i++) {
			new Thread(() -> { new SynchronizedExample().numberOff(); }, "隊(duì)列" + i).start();
		}
	}
}

六、線程池實(shí)現(xiàn)

最后用線程池將上述代碼寫一下

package ioo;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

class SynchronizedExample {
	protected static int num = 0;
	protected synchronized static void numberOff() {
		for (int i = 0; i < 5; i++) {
			num++;
			System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + SynchronizedExample.num);
		}
	}
}

public class SynchronizedTest {
	public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
		ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
		for(int i=1; i<=3; i++) {
			executorService.execute(() -> new SynchronizedExample().numberOff());
		}
	}
}

以上就是淺析Java 并發(fā)編程中的synchronized的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于Java 并發(fā)編程 synchronized的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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