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synchronized鎖住的是程式碼還是對象

高洛峰
高洛峰原創
2016-12-13 11:10:291138瀏覽

在Java中,synchronized關鍵字是用來控制執行緒同步的,就是在多執行緒的環境下,控制synchronized程式碼段不被多個執行緒同時執行。 synchronized既可以加在一段程式碼上,也可以加在方法上。

關鍵是,不要認為給方法或程式碼段加上synchronized就萬事大吉,看下面一段程式碼:

    public synchronized void test() {  
        System.out.println("test开始..");  
        try {  
            Thread.sleep(1000);  
        } catch (InterruptedException e) {  
            e.printStackTrace();  
        }  
        System.out.println("test结束..");  
    }  
}  
  
class MyThread extends Thread {  
  
    public void run() {  
        Sync sync = new Sync();  
        sync.test();  
    }  
}  
  
public class Main {  
  
    public static void main(String[] args) {  
        for (int i = 0; i < 3; i++) {  
            Thread thread = new MyThread();  
            thread.start();  
        }  
    }  
}

運行結果: test開始.. test開始.. test開始.. test結束.. test結束.. test結束..

可以看出來,上面的程式起了三個線程,同時運行Sync類中的test()方法,雖然test()方法加上了synchronized,但是還是同時運行起來,貌似synchronized沒起作用。

將test()方法上的synchronized去掉,在方法內部加上synchronized(this):

public void test() {  
    synchronized(this){  
        System.out.println("test开始..");  
        try {  
            Thread.sleep(1000);  
        } catch (InterruptedException e) {  
            e.printStackTrace();  
        }  
        System.out.println("test结束..");  
    }  
}

運行結果: test開始.. test開始.. test開始.. test結束.. test結束.. test結束..

一切還是這麼平靜,沒有看到synchronized起到作用。 

實際上,synchronized(this)以及非static的synchronized方法(至於static synchronized方法請往下看),只能防止多個執行緒同時執行同一個物件的同步程式碼段。

回到本文的題目上:synchronized鎖住的是程式碼還是物件。答案是:synchronized鎖住的是括號裡的對象,而不是程式碼。對於非static的synchronized方法,鎖定的就是物件本身也就是this。

當synchronized鎖住一個物件後,別的執行緒如果也想拿到這個物件的鎖,就必須等待這個執行緒執行完成釋放鎖,才能再次給物件加鎖,這樣才達到執行緒同步的目的。即使兩個不同的程式碼段,都要鎖同一個對象,那麼這兩個程式碼段也不能在多執行緒環境下同時運作。

所以我們在用synchronized關鍵字的時候,能縮小程式碼段的範圍就盡量縮小,能在程式碼段上加同步就不要再整個方法上加同步。這叫做減小鎖的粒度,使程式碼更大程度的並發。原因是基於以上的思想,鎖的程式碼片段太長了,別的線是不是要等很久,等的花兒都謝了。當然這段是題外話,與本文核心思想並無太大關聯。

再看上面的程式碼,每個執行緒中都new了一個Sync類別的對象,也就是產生了三個Sync對象,由於不是同一個對象,所以可以多執行緒同時執行synchronized方法或程式碼片段。

為了驗證上述的觀點,修改一下程式碼,讓三個執行緒使用同一個Sync的物件。

class MyThread extends Thread {  
  
    private Sync sync;  
  
    public MyThread(Sync sync) {  
        this.sync = sync;  
    }  
  
    public void run() {  
        sync.test();  
    }  
}  
  
public class Main {  
  
    public static void main(String[] args) {  
        Sync sync = new Sync();  
        for (int i = 0; i < 3; i++) {  
            Thread thread = new MyThread(sync);  
            thread.start();  
        }  
    }  
}

運行結果: test開始.. test結束.. test開始.. test結束.. test開始.. test結束..

可以看到,此時的synchronized就起了作用。 

那麼,如果真的想鎖住這段程式碼,要怎麼做?也就是,如果還是最開始的那段程式碼,每個執行緒new一個Sync對象,怎麼才能讓test方法不會被多執行緒執行。 

解決也很簡單,只要鎖住同一個物件不就行了。例如,synchronized後的括號中鎖同一個固定對象,這樣就行了。這樣是沒問題,但是,比較多的做法是讓synchronized鎖這個類別對應的Class物件。

class Sync {  
  
    public void test() {  
        synchronized (Sync.class) {  
            System.out.println("test开始..");  
            try {  
                Thread.sleep(1000);  
            } catch (InterruptedException e) {  
                e.printStackTrace();  
            }  
            System.out.println("test结束..");  
        }  
    }  
}  
  
class MyThread extends Thread {  
  
    public void run() {  
        Sync sync = new Sync();  
        sync.test();  
    }  
}  
  
public class Main {  
  
    public static void main(String[] args) {  
        for (int i = 0; i < 3; i++) {  
            Thread thread = new MyThread();  
            thread.start();  
        }  
    }  
}

運行結果: test開始.. test結束.. test開始.. test結束.. test開始.. test結束..

上面程式碼用synchronized(Sync.class)實現了全域鎖定的效果。

static synchronized方法,static方法可以直接類別名稱加方法名稱調用,方法中無法使用this,所以它鎖的不是this,而是類別的Class對象,所以,static synchronized方法也相當於全域鎖,相當於鎖住了程式碼段。


陳述:
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