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Android開發(fā)中synchronized的三種使用方式詳解

 更新時間:2023年04月14日 10:26:30   作者:不入流Android開發(fā)  
這篇文章主要介紹了Android開發(fā)中synchronized的三種使用方式,文中通過示例代碼介紹的非常詳細(xì),對大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價值,需要的朋友們下面隨著小編來一起學(xué)習(xí)吧

synchronized的三種使用方式

**1.修飾實例方法,**作用于當(dāng)前實例加鎖,進(jìn)入同步代碼前要獲得當(dāng)前實例的鎖。

沒有問題的寫法:

public class AccountingSync implements Runnable{
    //共享資源(臨界資源)
    static int i=0;
    /**
     * synchronized 修飾實例方法
     */
    public synchronized void increase(){
        i++;
    }
    @Override
    public void run() {
        for(int j=0;j<1000000;j++){
            increase();
        }
    }
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        AccountingSync instance=new AccountingSync();
        Thread t1=new Thread(instance);
        Thread t2=new Thread(instance);
        t1.start();
        t2.start();
        t1.join();
        t2.join();
        System.out.println(i);
    }
    /**
     * 輸出結(jié)果:
     * 2000000
     */
}

因為這段代碼中只輸入了一個AccountingSync實例。

下面是有問題的寫法:

public class AccountingSyncBad implements Runnable{
    static int i=0;
    public synchronized void increase(){
        i++;
    }
    @Override
    public void run() {
        for(int j=0;j<1000000;j++){
            increase();
        }
    }
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        //new新實例
        Thread t1=new Thread(new AccountingSyncBad());
        //new新實例
        Thread t2=new Thread(new AccountingSyncBad());
        t1.start();
        t2.start();
        //join含義:當(dāng)前線程A等待thread線程終止之后才能從thread.join()返回
        t1.join();
        t2.join();
        System.out.println(i);
    }
}

在上述代碼中出現(xiàn)了一個嚴(yán)重的錯誤,雖然我們使用了sychronized修飾了increase方法,但new了兩個不同的實例對象,這就意味著會出現(xiàn)兩個不同的實例對象鎖,這樣的話ti和t2都會進(jìn)入各自的對象鎖,因此線程安全就得不到保證。想要解決這個問題,就需要將sychronized作用于靜態(tài)的increase方法。

2.修飾靜態(tài)方法,作用于當(dāng)前類對象加鎖,進(jìn)入同步代碼前要獲得當(dāng)前類對象的鎖。

當(dāng)sychronized使用靜態(tài)方法時,對象鎖就會是當(dāng)前類的class對象鎖。因為靜態(tài)成員不屬于任何一個實例對象,所以通過class對象鎖可以控制靜態(tài) 成員的并發(fā)操作。

如果一個線程A調(diào)用一個實例對象的非static synchronized方法,而線程B需要調(diào)用這個實例對象所屬類的靜態(tài) synchronized方法,是允許的,不會發(fā)生互斥現(xiàn)象,因為訪問靜態(tài) synchronized 方法占用的鎖是當(dāng)前類的class對象,而訪問非靜態(tài) synchronized 方法占用的鎖是當(dāng)前實例對象鎖,看如下代碼:

public class AccountingSyncClass implements Runnable{
    static int i=0;
    /**
     * 作用于靜態(tài)方法,鎖是當(dāng)前class對象,也就是
     * AccountingSyncClass類對應(yīng)的class對象
     */
    public static synchronized void increase(){
        i++;
    }
    /**
     * 非靜態(tài),訪問時鎖不一樣不會發(fā)生互斥
     */
    public synchronized void increase4Obj(){
        i++;
    }
    @Override
    public void run() {
        for(int j=0;j<1000000;j++){
            increase();
        }
    }
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        //new新實例
        Thread t1=new Thread(new AccountingSyncClass());
        //new心事了
        Thread t2=new Thread(new AccountingSyncClass());
        //啟動線程
        t1.start();t2.start();
        t1.join();t2.join();
        System.out.println(i);
    }
}

這種情況下可能會發(fā)現(xiàn)線程安全問題(操作了共享靜態(tài)變量i)。

3.修飾代碼塊,指定加鎖對象,對給定對象加鎖,進(jìn)入同步代碼庫前要獲得給定對象的鎖。

synchronized同步代碼塊

public class AccountingSync implements Runnable{
    static AccountingSync instance=new AccountingSync();
    static int i=0;
    @Override
    public void run() {
        //省略其他耗時操作....
        //使用同步代碼塊對變量i進(jìn)行同步操作,鎖對象為instance
        synchronized(instance){
            for(int j=0;j<1000000;j++){
                    i++;
              }
        }
    }
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread t1=new Thread(instance);
        Thread t2=new Thread(instance);
        t1.start();t2.start();
        t1.join();t2.join();
        System.out.println(i);
    }
}

當(dāng)然除了instance作為對象外,我們還可以使用this對象(代表當(dāng)前實例)或者當(dāng)前類的class對象作為鎖,如下代碼:

//this,當(dāng)前實例對象鎖
synchronized(this){
    for(int j=0;j<1000000;j++){
        i++;
    }
}
//class對象鎖
synchronized(AccountingSync.class){
    for(int j=0;j<1000000;j++){
        i++;
    }
}

synchronized底層語義原理

Java 虛擬機中的同步(Synchronization)基于進(jìn)入和退出管程(Monitor)對象實現(xiàn), 無論是顯式同步(有明確的 monitorenter 和 monitorexit 指令,即同步代碼塊)還是隱式同步都是如此。

同步方法 并不是由 monitorenter 和 monitorexit 指令來實現(xiàn)同步的,而是由方法調(diào)用指令讀取運行時常量池中方法的 ACC_SYNCHRONIZED 標(biāo)志來隱式實現(xiàn)的

理解Java對象頭與Monitor

在JVM中,對象在內(nèi)存中的布局分為三塊區(qū)域:對象頭、實例數(shù)據(jù)和對齊填充。

實例變量:存放類的屬性數(shù)據(jù)信息,包括父類的屬性信息,如果是數(shù)組的實例部分還包括數(shù)組的長度,這部分內(nèi)存按4字節(jié)對齊。

填充數(shù)據(jù):由于虛擬機要求對象起始地址必須是8字節(jié)的整數(shù)倍。填充數(shù)據(jù)不是必須存在的,僅僅是為了字節(jié)對齊

頂部,則是Java頭對象,它實現(xiàn)synchronized的鎖對象的基礎(chǔ)。

synchronized使用的鎖對象是存儲在Java對象頭里的,jvm中采用2個字來存儲對象頭(如果對象是數(shù)組則會分配3個字,多出來的1個字記錄的是數(shù)組長度),其主要結(jié)構(gòu)是由Mark Word 和 Class Metadata Address 組成,其結(jié)構(gòu)說明如下表:

其中Mark Word在默認(rèn)情況下存儲著對象的HashCode、分代年齡、鎖標(biāo)記位等以下是32位JVM的Mark Word默認(rèn)存儲結(jié)構(gòu)

由于對象頭的信息是與對象自身定義的數(shù)據(jù)沒有關(guān)系的額外存儲成本,因此考慮到JVM的空間效率,Mark Word 被設(shè)計成為一個非固定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),以便存儲更多有效的數(shù)據(jù),它會根據(jù)對象本身的狀態(tài)復(fù)用自己的存儲空間,如32位JVM下,除了上述列出的Mark Word默認(rèn)存儲結(jié)構(gòu)外,還有如下可能變化的結(jié)構(gòu):

主要分析一下重量級鎖也就是通常說synchronized的對象鎖,鎖標(biāo)識位為10,其中指針指向的是monitor對象(也稱為管程或監(jiān)視器鎖)的起始地址。每個對象都存在著一個 monitor 與之關(guān)聯(lián),對象與其 monitor 之間的關(guān)系有存在多種實現(xiàn)方式,如monitor可以與對象一起創(chuàng)建銷毀或當(dāng)線程試圖獲取對象鎖時自動生成,但當(dāng)一個 monitor 被某個線程持有后,它便處于鎖定狀態(tài)。

在Java虛擬機(HotSpot)中,monitor是由ObjectMonitor實現(xiàn)的,其主要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如下(位于HotSpot虛擬機源碼ObjectMonitor.hpp文件,C++實現(xiàn)的)。

ObjectMonitor() {
    _header       = NULL;
    _count        = 0; //記錄個數(shù)
    _waiters      = 0,
    _recursions   = 0;
    _object       = NULL;
    _owner        = NULL;
    _WaitSet      = NULL; //處于wait狀態(tài)的線程,會被加入到_WaitSet
    _WaitSetLock  = 0 ;
    _Responsible  = NULL ;
    _succ         = NULL ;
    _cxq          = NULL ;
    FreeNext      = NULL ;
    _EntryList    = NULL ; //處于等待鎖block狀態(tài)的線程,會被加入到該列表
    _SpinFreq     = 0 ;
    _SpinClock    = 0 ;
    OwnerIsThread = 0 ;
  }

ObjectMonitor中有兩個隊列,_WaitSet 和 _EntryList,用來保存ObjectWaiter對象列表( 每個等待鎖的線程都會被封裝成ObjectWaiter對象),_owner指向持有ObjectMonitor對象的線程,當(dāng)多個線程同時訪問一段同步代碼時,首先會進(jìn)入 _EntryList 集合,當(dāng)線程獲取到對象的monitor 后進(jìn)入 _Owner 區(qū)域并把monitor中的owner變量設(shè)置為當(dāng)前線程同時monitor中的計數(shù)器count加1,若線程調(diào)用 wait() 方法,將釋放當(dāng)前持有的monitor,owner變量恢復(fù)為null,count自減1,同時該線程進(jìn)入 WaitSet集合中等待被喚醒。若當(dāng)前線程執(zhí)行完畢也將釋放monitor(鎖)并復(fù)位變量的值,以便其他線程進(jìn)入獲取monitor(鎖)。

monitor對象存在于每個Java對象的對象頭中(存儲的指針的指向),synchronized鎖便是通過這種方式獲取鎖的,也是為什么Java中任意對象可以作為鎖的原因,同時也是notify/notifyAll/wait等方法存在于頂級對象Object中的原因。

synchronized代碼塊底層原理

現(xiàn)在我們重新定義一個synchronized修飾的同步代碼塊,在代碼塊中操作共享變量i,如下:

public class SyncCodeBlock {
   public int i;
   public void syncTask(){
       //同步代碼庫
       synchronized (this){
           i++;
       }
   }
}

編譯上述代碼并使用javap反編譯后得到字節(jié)碼如下(這里我們省略一部分沒有必要的信息):

Classfile /Users/zejian/Downloads/Java8_Action/src/main/java/com/zejian/concurrencys/SyncCodeBlock.class
  Last modified 2017-6-2; size 426 bytes
  MD5 checksum c80bc322c87b312de760942820b4fed5
  Compiled from "SyncCodeBlock.java"
public class com.zejian.concurrencys.SyncCodeBlock
  minor version: 0
  major version: 52
  flags: ACC_PUBLIC, ACC_SUPER
Constant pool:
  //........省略常量池中數(shù)據(jù)
  //構(gòu)造函數(shù)
  public com.zejian.concurrencys.SyncCodeBlock();
    descriptor: ()V
    flags: ACC_PUBLIC
    Code:
      stack=1, locals=1, args_size=1
         0: aload_0
         1: invokespecial #1                  // Method java/lang/Object."<init>":()V
         4: return
      LineNumberTable:
        line 7: 0
  //===========主要看看syncTask方法實現(xiàn)================
  public void syncTask();
    descriptor: ()V
    flags: ACC_PUBLIC
    Code:
      stack=3, locals=3, args_size=1
         0: aload_0
         1: dup
         2: astore_1
         3: monitorenter  //注意此處,進(jìn)入同步方法
         4: aload_0
         5: dup
         6: getfield      #2             // Field i:I
         9: iconst_1
        10: iadd
        11: putfield      #2            // Field i:I
        14: aload_1
        15: monitorexit   //注意此處,退出同步方法
        16: goto          24
        19: astore_2
        20: aload_1
        21: monitorexit //注意此處,退出同步方法
        22: aload_2
        23: athrow
        24: return
      Exception table:
      //省略其他字節(jié)碼.......
}
SourceFile: "SyncCodeBlock.java"

我們主要關(guān)注字節(jié)碼中的如下代碼

3: monitorenter  //進(jìn)入同步方法
//..........省略其他  
15: monitorexit   //退出同步方法
16: goto          24
//省略其他.......
21: monitorexit //退出同步方法

從字節(jié)碼中可知同步語句塊的實現(xiàn)使用的是monitorenter 和 monitorexit 指令,其中monitorenter指令指向同步代碼塊的開始位置,monitorexit指令則指明同步代碼塊的結(jié)束位置,當(dāng)執(zhí)行monitorenter指令時,當(dāng)前線程將試圖獲取 objectref(即對象鎖) 所對應(yīng)的 monitor 的持有權(quán),當(dāng) objectref 的 monitor 的進(jìn)入計數(shù)器為 0,那線程可以成功取得 monitor,并將計數(shù)器值設(shè)置為 1,取鎖成功。**如果當(dāng)前線程已經(jīng)擁有 objectref 的 monitor 的持有權(quán),那它可以重入這個 monitor (關(guān)于重入性稍后會分析),重入時計數(shù)器的值也會加 1。**倘若其他線程已經(jīng)擁有 objectref 的 monitor 的所有權(quán),那當(dāng)前線程將被阻塞,直到正在執(zhí)行線程執(zhí)行完畢,即monitorexit指令被執(zhí)行,執(zhí)行線程將釋放 monitor(鎖)并設(shè)置計數(shù)器值為0 ,其他線程將有機會持有 monitor 。值得注意的是編譯器將會確保無論方法通過何種方式完成,方法中調(diào)用過的每條 monitorenter 指令都有執(zhí)行其對應(yīng) monitorexit 指令,而無論這個方法是正常結(jié)束還是異常結(jié)束。為了保證在方法異常完成時 monitorenter 和 monitorexit 指令依然可以正確配對執(zhí)行,編譯器會自動產(chǎn)生一個異常處理器,這個異常處理器聲明可處理所有的異常,它的目的就是用來執(zhí)行 monitorexit 指令。從字節(jié)碼中也可以看出多了一個monitorexit指令,它就是異常結(jié)束時被執(zhí)行的釋放monitor 的指令。

synchronized方法底層原理

方法級的同步是隱式,即無需通過字節(jié)碼指令來控制的,它實現(xiàn)在方法調(diào)用和返回操作之中。JVM可以從方法常量池中的方法表結(jié)構(gòu)(method_info Structure) 中的 ACC_SYNCHRONIZED 訪問標(biāo)志區(qū)分一個方法是否同步方法。當(dāng)方法調(diào)用時,調(diào)用指令將會 檢查方法的 ACC_SYNCHRONIZED 訪問標(biāo)志是否被設(shè)置,如果設(shè)置了,執(zhí)行線程將先持有monitor(虛擬機規(guī)范中用的是管程一詞), 然后再執(zhí)行方法,最后再方法完成(無論是正常完成還是非正常完成)時釋放monitor。在方法執(zhí)行期間,執(zhí)行線程持有了monitor,其他任何線程都無法再獲得同一個monitor。如果一個同步方法執(zhí)行期間拋 出了異常,并且在方法內(nèi)部無法處理此異常,那這個同步方法所持有的monitor將在異常拋到同步方法之外時自動釋放。

我們看看字節(jié)碼層面如何實現(xiàn):

public class SyncMethod {
   public int i;
   public synchronized void syncTask(){
           i++;
   }
}

使用javap反編譯后的字節(jié)碼如下:

Classfile /Users/zejian/Downloads/Java8_Action/src/main/java/com/zejian/concurrencys/SyncMethod.class
  Last modified 2017-6-2; size 308 bytes
  MD5 checksum f34075a8c059ea65e4cc2fa610e0cd94
  Compiled from "SyncMethod.java"
public class com.zejian.concurrencys.SyncMethod
  minor version: 0
  major version: 52
  flags: ACC_PUBLIC, ACC_SUPER
Constant pool;
   //省略沒必要的字節(jié)碼
  //==================syncTask方法======================
  public synchronized void syncTask();
    descriptor: ()V
    //方法標(biāo)識ACC_PUBLIC代表public修飾,ACC_SYNCHRONIZED指明該方法為同步方法
    flags: ACC_PUBLIC, ACC_SYNCHRONIZED
    Code:
      stack=3, locals=1, args_size=1
         0: aload_0
         1: dup
         2: getfield      #2                  // Field i:I
         5: iconst_1
         6: iadd
         7: putfield      #2                  // Field i:I
        10: return
      LineNumberTable:
        line 12: 0
        line 13: 10
}
SourceFile: "SyncMethod.java"

從字節(jié)碼中可以看出,synchronized修飾的方法并沒有monitorenter指令和monitorexit指令,取得代之的確實是ACC_SYNCHRONIZED標(biāo)識,該標(biāo)識指明了該方法是一個同步方法,JVM通過該ACC_SYNCHRONIZED訪問標(biāo)志來辨別一個方法是否聲明為同步方法,從而執(zhí)行相應(yīng)的同步調(diào)用。操作系統(tǒng)實現(xiàn)線程之間的切換時需要從用戶態(tài)轉(zhuǎn)換到內(nèi)核態(tài)

Java虛擬機對synchronized的優(yōu)化

鎖的狀態(tài)總共有四種,無鎖狀態(tài)、偏向鎖、輕量級鎖和重量級鎖。隨著鎖的競爭,鎖可以從偏向鎖升級到輕量級鎖,再升級的重量級鎖,但是鎖的升級是單向的,也就是說只能從低到高升級,不會出現(xiàn)鎖的降級

偏向鎖 在大多數(shù)情況下,鎖不僅不存在多線程競爭,而且總是由同一線程多次獲得,因此為了減少同一線程獲取鎖(會涉及到一些CAS操作,耗時)的代價而引入偏向鎖。偏向鎖的核心思想是,如果一個線程獲得了鎖,那么鎖就進(jìn)入偏向模式,此時Mark Word 的結(jié)構(gòu)也變?yōu)槠蜴i結(jié)構(gòu),當(dāng)這個線程再次請求鎖時,無需再做任何同步操作,即獲取鎖的過程,這樣就省去了大量有關(guān)鎖申請的操作,從而也就提供程序的性能。

但是對于鎖競爭比較激烈的場合,偏向鎖就失效了,偏向鎖失敗后,并不會立即膨脹為重量級鎖,而是先升級為輕量級鎖。

輕量級鎖 量級鎖能夠提升程序性能的依據(jù)是“對絕大部分的鎖,在整個同步周期內(nèi)都不存在競爭”,注意這是經(jīng)驗數(shù)據(jù)。需要了解的是,輕量級鎖所適應(yīng)的場景是線程交替執(zhí)行同步塊的場合,如果存在同一時間訪問同一鎖的場合,就會導(dǎo)致輕量級鎖膨脹為重量級鎖。

自旋鎖 虛擬機為了避免線程真實地在操作系統(tǒng)層面掛起,還會進(jìn)行一項稱為自旋鎖的優(yōu)化手段。這是基于在大多數(shù)情況下,線程持有鎖的時間都不會太長,如果直接掛起操作系統(tǒng)層面的線程可能會得不償失,畢竟操作系統(tǒng)實現(xiàn)線程之間的切換時需要從用戶態(tài)轉(zhuǎn)換到核心態(tài),這個狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換需要相對比較長的時間,時間成本相對較高,因此自旋鎖會假設(shè)在不久將來,當(dāng)前的線程可以獲得鎖,因此虛擬機會讓當(dāng)前想要獲取鎖的線程做幾個空循環(huán)(這也是稱為自旋的原因),一般不會太久,可能是50個循環(huán)或100循環(huán),在經(jīng)過若干次循環(huán)后,如果得到鎖,就順利進(jìn)入臨界區(qū)。如果還不能獲得鎖,那就會將線程在操作系統(tǒng)層面掛起,這就是自旋鎖的優(yōu)化方式,這種方式確實也是可以提升效率的。最后沒辦法也就只能升級為重量級鎖了。

鎖消除 Java虛擬機在JIT編譯時(可以簡單理解為當(dāng)某段代碼即將第一次被執(zhí)行時進(jìn)行編譯,又稱即時編譯),通過對運行上下文的掃描,去除不可能存在共享資源競爭的鎖,通過這種方式消除沒有必要的鎖,可以節(jié)省毫無意義的請求鎖時間,如下StringBuffer的append是一個同步方法,但是在add方法中的StringBuffer屬于一個局部變量,并且不會被其他線程所使用,因此StringBuffer不可能存在共享資源競爭的情景,JVM會自動將其鎖消除。

關(guān)于synchronized可能需要了解的關(guān)鍵點

一個線程調(diào)用synchronized方法的同時在其方法體內(nèi)部調(diào)用該對象另一個synchronized方法,也就是說一個線程得到一個對象鎖后再次請求該對象鎖,是允許的,這就是synchronized的可重入性。如下:

public class AccountingSync implements Runnable{
    static AccountingSync instance=new AccountingSync();
    static int i=0;
    static int j=0;
    @Override
    public void run() {
        for(int j=0;j<1000000;j++){

            //this,當(dāng)前實例對象鎖
            synchronized(this){
                i++;
                increase();//synchronized的可重入性
            }
        }
    }
    public synchronized void increase(){
        j++;
    }
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread t1=new Thread(instance);
        Thread t2=new Thread(instance);
        t1.start();t2.start();
        t1.join();t2.join();
        System.out.println(i);
    }
}

在獲取當(dāng)前實例對象鎖后進(jìn)入synchronized代碼塊執(zhí)行同步代碼,并在代碼塊中調(diào)用了當(dāng)前實例對象的另外一個synchronized方法,再次請求當(dāng)前實例鎖時,將被允許,進(jìn)而執(zhí)行方法體代碼,這就是重入鎖最直接的體現(xiàn),需要特別注意另外一種情況,當(dāng)子類繼承父類時,子類也是可以通過可重入鎖調(diào)用父類的同步方法。注意由于synchronized是基于monitor實現(xiàn)的,因此每次重入,monitor中的計數(shù)器仍會加1。

線程中斷與synchronized

正如中斷二字所表達(dá)的意義,在線程運行(run方法)中間打斷它,在Java中,提供了以下3個有關(guān)線程中斷的方法

//中斷線程(實例方法)
public void Thread.interrupt();
//判斷線程是否被中斷(實例方法)
public boolean Thread.isInterrupted();
//判斷是否被中斷并清除當(dāng)前中斷狀態(tài)(靜態(tài)方法)
public static boolean Thread.interrupted();

當(dāng)一個線程處于被阻塞狀態(tài)或者試圖執(zhí)行一個阻塞操作時,使用Thread.interrupt()方式中斷該線程,注意此時將會拋出一個InterruptedException的異常,同時中斷狀態(tài)將會被復(fù)位(由中斷狀態(tài)改為非中斷狀態(tài)),如下代碼將演示該過程:

public class InterruputSleepThread3 {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread t1 = new Thread() {
            @Override
            public void run() {
                //while在try中,通過異常中斷就可以退出run循環(huán)
                try {
                    while (true) {
                        //當(dāng)前線程處于阻塞狀態(tài),異常必須捕捉處理,無法往外拋出
                        TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
                    }
                } catch (InterruptedException e) {
                    System.out.println("Interruted When Sleep");
                    boolean interrupt = this.isInterrupted();
                    //中斷狀態(tài)被復(fù)位
                    System.out.println("interrupt:"+interrupt);
                }
            }
        };
        t1.start();
        TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
        //中斷處于阻塞狀態(tài)的線程
        t1.interrupt();
        /**
         * 輸出結(jié)果:
           Interruted When Sleep
           interrupt:false
         */
    }
}

除了阻塞中斷的情景,我們還可能會遇到處于運行期且非阻塞的狀態(tài)的線程,這種情況下,直接調(diào)用Thread.interrupt()中斷線程是不會得到任響應(yīng)的,如下代碼,將無法中斷非阻塞狀態(tài)下的線程:

public class InterruputThread {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread t1=new Thread(){
            @Override
            public void run(){
                while(true){
                    System.out.println("未被中斷");
                }
            }
        };
        t1.start();
        TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
        t1.interrupt();
        /**
         * 輸出結(jié)果(無限執(zhí)行):
             未被中斷
             未被中斷
             未被中斷
             ......
         */
    }
}

雖然我們調(diào)用了interrupt方法,但線程t1并未被中斷,因為處于非阻塞狀態(tài)的線程需要我們手動進(jìn)行中斷檢測并結(jié)束程序,改進(jìn)后代碼如下:

public class InterruputThread {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread t1=new Thread(){
            @Override
            public void run(){
                while(true){
                    //判斷當(dāng)前線程是否被中斷
                    if (this.isInterrupted()){
                        System.out.println("線程中斷");
                        break;
                    }
                }
                System.out.println("已跳出循環(huán),線程中斷!");
            }
        };
        t1.start();
        TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
        t1.interrupt();
        /**
         * 輸出結(jié)果:
            線程中斷
            已跳出循環(huán),線程中斷!
         */
    }
}

簡單總結(jié)一下中斷兩種情況,一種是當(dāng)線程處于阻塞狀態(tài)或者試圖執(zhí)行一個阻塞操作時,我們可以使用實例方法interrupt()進(jìn)行線程中斷,執(zhí)行中斷操作后將會拋出interruptException異常(該異常必須捕捉無法向外拋出)并將中斷狀態(tài)復(fù)位,另外一種是當(dāng)線程處于運行狀態(tài)時,我們也可調(diào)用實例方法interrupt()進(jìn)行線程中斷,但同時必須手動判斷中斷狀態(tài),并編寫中斷線程的代碼(其實就是結(jié)束run方法體的代碼)。有時我們在編碼時可能需要兼顧以上兩種情況,那么就可以如下編寫:

public void run(){
    try {
    //判斷當(dāng)前線程是否已中斷,注意interrupted方法是靜態(tài)的,執(zhí)行后會對中斷狀態(tài)進(jìn)行復(fù)位
    while (!Thread.interrupted()) {
        TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
    }
    } catch (InterruptedException e) {
    }
}

中斷與synchronized

線程的中斷操作對于正在等待獲取的鎖對象的synchronized方法或者代碼塊并不起作用,也就是對于synchronized來說,如果一個線程在等待鎖,那么結(jié)果只有兩種,要么它獲得這把鎖繼續(xù)執(zhí)行,要么它就保存等待,即使調(diào)用中斷線程的方法,也不會生效。

/**
 * Created by zejian on 2017/6/2.
 * Blog : http://blog.csdn.net/javazejian [原文地址,請尊重原創(chuàng)]
 */
public class SynchronizedBlocked implements Runnable{
    public synchronized void f() {
        System.out.println("Trying to call f()");
        while(true) // Never releases lock
            Thread.yield();
    }
    /**
     * 在構(gòu)造器中創(chuàng)建新線程并啟動獲取對象鎖
     */
    public SynchronizedBlocked() {
        //該線程已持有當(dāng)前實例鎖
        new Thread() {
            public void run() {
                f(); // Lock acquired by this thread
            }
        }.start();
    }
    public void run() {
        //中斷判斷
        while (true) {
            if (Thread.interrupted()) {
                System.out.println("中斷線程!!");
                break;
            } else {
                f();
            }
        }
    }
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        SynchronizedBlocked sync = new SynchronizedBlocked();
        Thread t = new Thread(sync);
        //啟動后調(diào)用f()方法,無法獲取當(dāng)前實例鎖處于等待狀態(tài)
        t.start();
        TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
        //中斷線程,無法生效
        t.interrupt();
    }
}

我們在SynchronizedBlocked構(gòu)造函數(shù)中創(chuàng)建一個新線程并啟動獲取調(diào)用f()獲取到當(dāng)前實例鎖,由于SynchronizedBlocked自身也是線程,啟動后在其run方法中也調(diào)用了f(),但由于對象鎖被其他線程占用,導(dǎo)致t線程只能等到鎖,此時我們調(diào)用了t.interrupt();但并不能中斷線程。

等待喚醒機制與synchronized

notify/notifyAll和wait方法,在使用這3個方法時,必須處于synchronized代碼塊或者synchronized方法中,否則就會拋出IllegalMonitorStateException異常,這是因為調(diào)用這幾個方法前必須拿到當(dāng)前對象的監(jiān)視器monitor對象

synchronized (obj) {
       obj.wait();
       obj.notify();
       obj.notifyAll();         
 }

與sleep方法不同的是wait方法調(diào)用完成后,線程將被暫停,**但wait方法將會釋放當(dāng)前持有的監(jiān)視器鎖(monitor),直到有線程調(diào)用notify/notifyAll方法后方能繼續(xù)執(zhí)行,而sleep方法只讓線程休眠并不釋放鎖。**同時notify/notifyAll方法調(diào)用后,并不會馬上釋放監(jiān)視器鎖,而是在相應(yīng)的synchronized(){}/synchronized方法執(zhí)行結(jié)束后才自動釋放鎖。

到此這篇關(guān)于Android開發(fā)中synchronized的三種使用方式詳解的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Android synchronized內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!

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