白玉成的專欄

          Eclipse,讓我歡喜讓我憂!

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          synchronized的一個簡單例子
          public class TextThread
            
          {
           
          /**
            * 
          @param args
            
          */

            
          public static void main(String[] args)
            
          {
            
          // TODO 自動生成方法存根
            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時間差,也就是出錯的機會,使用了Thread.sleep(10)
            Java對多線程的支持與同步機制深受大家的喜愛,似乎看起來使用了synchronized關鍵字就可以輕松地解決多線程共享數據同步問題。到底如何?――還得對synchronized關鍵字的作用進行深入了解才可定論。
            總的說來,synchronized關鍵字可以作為函數的修飾符,也可作為函數內的語句,也就是平時說的同步方法和同步語句塊。如果再細的分類,synchronized可作用于instance變量、object reference(對象引用)、static函數和class literals(類名稱字面常量)身上。
            在進一步闡述之前,我們需要明確幾點:
            A.無論synchronized關鍵字加在方法上還是對象上,它取得的鎖都是對象,而不是把一段代碼或函數當作鎖――而且同步方法很可能還會被其他線程的對象訪問。
            B.每個對象只有一個鎖(lock)與之相關聯。
            C.實現同步是要很大的系統開銷作為代價的,甚至可能造成死鎖,所以盡量避免無謂的同步控制。
            接著來討論synchronized用到不同地方對代碼產生的影響:
            假設P1、P2是同一個類的不同對象,這個類中定義了以下幾種情況的同步塊或同步方法,P1、P2就都可以調用它們。
            1. 把synchronized當作函數修飾符時,示例代碼如下:
            Public synchronized void methodAAA()
            {
            //….
            }
            這也就是同步方法,那這時synchronized鎖定的是哪個對象呢?它鎖定的是調用這個同步方法對象。也就是說,當一個對象P1在不同的線程中執行這個同步方法時,它們之間會形成互斥,達到同步的效果。但是這個對象所屬的Class所產生的另一對象P2卻可以任意調用這個被加了synchronized關鍵字的方法。
            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?它指的就是調用這個方法的對象,如P1。可見同步方法實質是將synchronized作用于object reference。――那個拿到了P1對象鎖的線程,才可以調用P1的同步方法,而對P2而言,P1這個鎖與它毫不相干,程序也可能在這種情形下擺脫同步機制的控制,造成數據混亂.

                 2.同步塊,示例代碼如下:
            public void method3(SomeObject so)
            {
            synchronized(so)
            {
            //…..
            }
            }
            這時,鎖就是so這個對象,誰拿到這個鎖誰就可以運行它所控制的那段代碼。當有一個明確的對象作為鎖時,就可以這樣寫程序,但當沒有明確的對象作為鎖,只是想讓一段代碼同步時,可以創建一個特殊的instance變量(它得是一個對象)來充當鎖:
            class Foo implements Runnable
            {
            private byte[] lock = new byte[0]; // 特殊的instance變量
            Public void methodA()
            {
            synchronized(lock) { //… }
            }
            //…..
            }
            注:零長度的byte數組對象創建起來將比任何對象都經濟――查看編譯后的字節碼:生成零長度的byte[]對象只需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,示例代碼如下:
            Class Foo
            {
            public synchronized static void methodAAA() // 同步的static 函數
            {
            //….
            }
            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函數產生的效果是一樣的,取得的鎖很特別,是當前調用這個方法的對象所屬的類(Class,而不再是由這個Class產生的某個具體對象了)。
            記得在《Effective Java》一書中看到過將 Foo.class和 P1.getClass()用于作同步鎖還不一樣,不能用P1.getClass()來達到鎖這個Class的目的。P1指的是由Foo類產生的對象。
            可以推斷:如果一個類中定義了一個synchronized的static函數A,也定義了一個synchronized 的instance函數B,那么這個類的同一對象Obj在多線程中分別訪問A和B兩個方法時,不會構成同步,因為它們的鎖都不一樣。A方法的鎖是Obj這個對象,而B的鎖是Obj所屬的那個Class。
            小結如下:
            搞清楚synchronized鎖定的是哪個對象,就能幫助我們設計更安全的多線程程序。
            還有一些技巧可以讓我們對共享資源的同步訪問更加安全:
            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,對象在外界可以繞過同步方法的控制而直接取得它,并改動它。這也是JavaBean的標準實現方式之一。
            2. 如果instance變量是一個對象,如數組或ArrayList什么的,那上述方法仍然不安全,因為當外界對象通過get方法拿到這個instance對象的引用后,又將其指向另一個對象,那么這個private變量也就變了,豈不是很危險。這個時候就需要將get方法也加上synchronized同步,并且,只返回這個private對象的clone()――這樣,調用端得到的就是對象副本的引用了。
          posted on 2008-12-01 00:06 白玉成 閱讀(386) 評論(0)  編輯  收藏 所屬分類: Java
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