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synchronized的作用

Posted on 2008-01-11 15:09 鬼谷子閱讀(204) 評論(0) 編輯收藏所屬分類: Java

轉(zhuǎn)自：http://www.aygfsteel.com/swingboat/archive/2007/05/08/115882.html

synchronized的作用
一、同步方法
public synchronized void methodAAA(){

//….

}
鎖定的是調(diào)用這個同步方法的對象

測試：
a、不使用這個關(guān)鍵字修飾方法，兩個線程調(diào)用同一個對象的這個方法。
目標(biāo)類：

public class TestThread {
2

public void execute(){ //synchronized,未修飾
3

for(int i=0;i<100;i++){
4

System.out.println(i);
5

}
6

}
7

}

線程類：

public class ThreadA implements Runnable{
2

TestThread test=null;
3

public ThreadA(TestThread pTest){ //對象有外部引入，這樣保證是同一個對象
4

test=pTest;
5

}
6

public void run() {
7

test.execute();
8

}
9

}

調(diào)用：

TestThread test=new TestThread();
2

Runnable runabble=new ThreadA(test);
3

Thread a=new Thread(runabble,"A");
4

a.start();
5

Thread b=new Thread(runabble,"B");
6

b.start();

結(jié)果：
輸出的數(shù)字交錯在一起。說明不是同步的，兩個方法在不同的線程中是異步調(diào)用的。

b、修改目標(biāo)類，增加synchronized修飾

public class TestThread {
2

public synchronized void execute(){ //synchronized修飾
3

for(int i=0;i<100;i++){
4

System.out.println(i);
5

}
6

}
7

}

結(jié)果：
輸出的數(shù)字是有序的，首先輸出A的數(shù)字，然后是B，說明是同步的，雖然是不同的線程，但兩個方法是同步調(diào)用的。
注意：上面雖然是兩個不同的線程，但是是同一個實(shí)例對象。下面使用不同的實(shí)例對象進(jìn)行測試。

c、每個線程都有獨(dú)立的TestThread對象。
目標(biāo)類：

public class TestThread {
2

public synchronized void execute(){ //synchronized修飾
3

for(int i=0;i<100;i++){
4

System.out.println(i);
5

}
6

}
7

}

線程類：

public class ThreadA implements Runnable{
2

public void run() {
3

TestThread test=new TestThread();
4

test.execute();
5

}
6

}
7

調(diào)用：

Runnable runabble=new ThreadA();
2

Thread a=new Thread(runabble,"A");
3

a.start();
4

Thread b=new Thread(runabble,"B");
5

b.start();

結(jié)果：
輸出的數(shù)字交錯在一起。說明雖然增加了synchronized 關(guān)鍵字來修飾方法，但是不同的線程調(diào)用各自的對象實(shí)例，兩個方法仍然是異步的。

引申：
對于這種多個實(shí)例，要想實(shí)現(xiàn)同步即輸出的數(shù)字是有序并且按線程先后順序輸出，我們可以增加一個靜態(tài)變量，對它進(jìn)行加鎖(后面將說明鎖定的對象)。

修改目標(biāo)類：

public class TestThread {
2

private static Object lock=new Object(); //必須是靜態(tài)的。
3

public void execute(){
4

synchronized(lock){
5

for(int i=0;i<100;i++){
6

System.out.println(i);
7

}
8

}
9

}
10

}

二、同步代碼塊

public void method(SomeObject so){
2

synchronized(so)
3

//…..
4

}
5

}

鎖定一個對象，其實(shí)鎖定的是該對象的引用（object reference）
誰拿到這個鎖誰就可以運(yùn)行它所控制的那段代碼。當(dāng)有一個明確的對象作為鎖時，就可以按上面的代碼寫程序，但當(dāng)沒有明確的對象作為鎖，只是想讓一段代碼同步時，可以創(chuàng)建一個特殊的instance變量（它必須是一個對象）來充當(dāng)鎖（上面的解決方法就是增加了一個狀態(tài)鎖）。

a、鎖定一個對象，它不是靜態(tài)的
private byte[] lock = new byte[0]; // 特殊的instance變量
目標(biāo)類：

public class TestThread {
2

private Object lock=new Object();
3

public void execute(){
4

synchronized(lock){ //增加了個鎖，鎖定了對象lock，在同一個類實(shí)例中，是線程安全的，但不同的實(shí)例還是不安全的。
5

因?yàn)椴煌膶?shí)例有不同對象鎖lock
7

for(int i=0;i<100;i++){
8

System.out.println(i);
9

}
10

}
11

}
12

}

其實(shí)上面鎖定一個方法，等同于下面的：

public void execute(){
2

synchronized(this){ //同步的是當(dāng)然對象
3

for(int i=0;i<100;i++){
4

System.out.println(i);
5

}
6

}
7

}

b、鎖定一個對象或方法，它是靜態(tài)的
這樣鎖定，它鎖定的是對象所屬的類
public synchronized static void execute(){
//...
}
等同于

public class TestThread {
2

public static void execute(){
3

synchronized(TestThread.class){
4

}
6

}
7

}

測試：

目標(biāo)類：

public class TestThread {
2

private static Object lock=new Object();
3

public synchronized static void execute(){ //同步靜態(tài)方法
4

for(int i=0;i<100;i++){
5

System.out.println(i);
6

}
7

}
8

public static void execute1(){
9

for(int i=0;i<100;i++){
10

System.out.println(i);
11

}
12

}
13

public void test(){
14

execute(); //輸出是有序的，說明是同步的
15

//execute1(); //輸出是無須的，說明是異步的
16

}
17

}

線程類：調(diào)用不同的方法，于是建立了兩個線程類

public class ThreadA implements Runnable{
2

public void run() {
3

TestThread.execute();//調(diào)用同步靜態(tài)方法
4

}
5

}
6

public class ThreadB implements Runnable{
7

public void run() {
8

TestThread test=new TestThread();
9

test.test();//調(diào)用非同步非靜態(tài)方法
10

}
11

}

調(diào)用：

Runnable runabbleA=new ThreadA();
2

Thread a=new Thread(runabbleA,"A");
3

a.start();
4

Runnable runabbleB=new ThreadB();
5

Thread b=new Thread(runabbleB,"B");
6

b.start();

注意:
1、用synchronized 來鎖定一個對象的時候，如果這個對象在鎖定代碼段中被修改了，則這個鎖也就消失了。看下面的實(shí)例：

目標(biāo)類：

public class TestThread {
2

private static final class TestThreadHolder {
3

private static TestThread theSingleton = new TestThread();
4

public static TestThread getSingleton() {
5

return theSingleton;
6

}
7

private TestThreadHolder() {
8

}
9

}
10

private Vector ve =null;
12

private Object lock=new Object();
13

private TestThread(){
14

ve=new Vector();
15

initialize();
16

}
17

public static TestThread getInstance(){
18

return TestThreadHolder.getSingleton();
19

}
20

private void initialize(){
21

for(int i=0;i<100;i++){
22

ve.add(String.valueOf(i));
23

}
24

}
25

public void reload(){
26

synchronized(lock){
27

ve=null;
28

ve=new Vector();
29

//lock="abc";
30

for(int i=0;i<100;i++){
31

ve.add(String.valueOf(i));
32

}
33

}
34

System.out.println("reload end");
35

}
36

public boolean checkValid(String str){
38

synchronized(lock){
39

System.out.println(ve.size());
40

return ve.contains(str);
41

}
42

}
43

}

說明：在reload和checkValid方法中都增加了synchronized關(guān)鍵字，對lock對象進(jìn)行加鎖。在不同線程中對同一個對象實(shí)例分別調(diào)用reload和checkValid方法。
在reload方法中，不修改lock對象即注釋lock="abc"; ，結(jié)果在控制臺輸出reload end后才輸出100。說明是同步調(diào)用的。
如果在reload方法中修改lock對象即去掉注釋，結(jié)果首先輸出了一個數(shù)字(當(dāng)前ve的大小)，然后輸出reload end。說明是異步調(diào)用的。

2、單例模式中對多線程的考慮

public class TestThread {
2

private static final class TestThreadHolder {
3

private static TestThread theSingleton = new TestThread();
4

public static TestThread getSingleton() {
5

return theSingleton;
6

}
7

private TestThreadHolder() {
8

}
9

}
10

private Vector ve =null;
11

private Object lock=new Object();
12

private TestThread(){
13

ve=new Vector();
14

initialize();
15

}
16

public static TestThread getInstance(){
17

return TestThreadHolder.getSingleton();
18

}
19

'''
20

}

說明：增加了一個內(nèi)部類，在內(nèi)部類中申明一個靜態(tài)的對象，實(shí)例化該單例類，初始化的數(shù)據(jù)都在單例類的構(gòu)造函數(shù)中進(jìn)行。這樣保證了多個實(shí)例同時訪問的時候，初始化的數(shù)據(jù)都已經(jīng)成功初始化了。

總結(jié)：
A. 無論synchronized關(guān)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(shù)當(dāng)作鎖,所以首先應(yīng)知道需要加鎖的對象
B．每個對象只有一個鎖（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。

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