synchronized的一個(gè)簡(jiǎn)單例子
public class TextThread
{
//**
* @param args
*/
public static void main(String[] args)
{
// TODO 自動(dòng)生成方法存根
TxtThread tt = new TxtThread();
new Thread(tt).start();
new Thread(tt).start();
new Thread(tt).start();
new Thread(tt).start();
}
}
class TxtThread implements Runnable
{
int num = 100;
String str = new String();
public void run()
{
while (true)
{
synchronized(str)
{
if (num>0)
{
try
{
Thread.sleep(10);
}
catch(Exception e)
{
e.getMessage();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ "this is "+ num--);
}
}
}
}
}
上面的例子中為了制造一個(gè)時(shí)間差,也就是出錯(cuò)的機(jī)會(huì),使用了Thread.sleep(10)
Java對(duì)多線程的支持與同步機(jī)制深受大家的喜愛(ài)，似乎看起來(lái)使用了synchronized關(guān)鍵字就可以輕松地解決多線程共享數(shù)據(jù)同步問(wèn)題。到底如何？――還得對(duì)synchronized關(guān)鍵字的作用進(jìn)行深入了解才可定論。
總的說(shuō)來(lái)，synchronized關(guān)鍵字可以作為函數(shù)的修飾符，也可作為函數(shù)內(nèi)的語(yǔ)句，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，synchronized可作用于instance變量、object reference（對(duì)象引用）、static函數(shù)和class literals(類名稱字面常量)身上。
在進(jìn)一步闡述之前，我們需要明確幾點(diǎn)：
A．無(wú)論synchronized關(guān)鍵字加在方法上還是對(duì)象上，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)。
B．每個(gè)對(duì)象只有一個(gè)鎖（lock）與之相關(guān)聯(lián)。
C．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，所以盡量避免無(wú)謂的同步控制。
接著來(lái)討論synchronized用到不同地方對(duì)代碼產(chǎn)生的影響：
假設(shè)P1、P2是同一個(gè)類的不同對(duì)象，這個(gè)類中定義了以下幾種情況的同步塊或同步方法，P1、P2就都可以調(diào)用它們。
1． 把synchronized當(dāng)作函數(shù)修飾符時(shí)，示例代碼如下：
Public synchronized void methodAAA()
{
//….
}
這也就是同步方法，那這時(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。也就是說(shuō)，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，達(dá)到同步的效果。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。
上邊的示例代碼等同于如下代碼：
public void methodAAA()
{
synchronized (this) // (1)
{
//…..
}
}
(1)處的this指的是什么呢？它指的就是調(diào)用這個(gè)方法的對(duì)象，如P1。可見(jiàn)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，才可以調(diào)用P1的同步方法，而對(duì)P2而言，P1這個(gè)鎖與它毫不相干，程序也可能在這種情形下擺脫同步機(jī)制的控制，造成數(shù)據(jù)混亂．
2．同步塊，示例代碼如下：
public void method3(SomeObject so)
{
synchronized(so)
{
//…..
}
}
這時(shí)，鎖就是so這個(gè)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。當(dāng)有一個(gè)明確的對(duì)象作為鎖時(shí)，就可以這樣寫(xiě)程序，但當(dāng)沒(méi)有明確的對(duì)象作為鎖，只是想讓一段代碼同步時(shí)，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。
3．將synchronized作用于static 函數(shù)，示例代碼如下：
Class Foo
{
public synchronized static void methodAAA() // 同步的static 函數(shù)
{
//….
}
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，取得的鎖很特別，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）。
記得在《Effective Java》一書(shū)中看到過(guò)將 Foo.class和 P1.getClass()用于作同步鎖還不一樣，不能用P1.getClass()來(lái)達(dá)到鎖這個(gè)Class的目的。P1指的是由Foo類產(chǎn)生的對(duì)象。
可以推斷：如果一個(gè)類中定義了一個(gè)synchronized的static函數(shù)A，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)，不會(huì)構(gòu)成同步，因?yàn)樗鼈兊逆i都不一樣。A方法的鎖是Obj這個(gè)對(duì)象，而B(niǎo)的鎖是Obj所屬的那個(gè)Class。
小結(jié)如下：
搞清楚synchronized鎖定的是哪個(gè)對(duì)象，就能幫助我們?cè)O(shè)計(jì)更安全的多線程程序。
還有一些技巧可以讓我們對(duì)共享資源的同步訪問(wèn)更加安全：
1． 定義private 的instance變量+它的 get方法，而不要定義public/protected的instance變量。如果將變量定義為public，對(duì)象在外界可以繞過(guò)同步方法的控制而直接取得它，并改動(dòng)它。這也是JavaBean的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)方式之一。
2． 如果instance變量是一個(gè)對(duì)象，如數(shù)組或ArrayList什么的，那上述方法仍然不安全，因?yàn)楫?dāng)外界對(duì)象通過(guò)get方法拿到這個(gè)instance對(duì)象的引用后，又將其指向另一個(gè)對(duì)象，那么這個(gè)private變量也就變了，豈不是很危險(xiǎn)。這個(gè)時(shí)候就需要將get方法也加上synchronized同步，并且，只返回這個(gè)private對(duì)象的clone()――這樣，調(diào)用端得到的就是對(duì)象副本的引用了。