SynchronizedMonitor总结

本文详细解析Java中Monitor的概念,包括其计数器机制、线程所有权及阻塞状态。探讨synchronized关键字的正确使用,避免空对象引用、过度同步及死锁问题。并通过代码示例对比ThisMonitor和ClassMonitor的差异。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

同步锁

Monitor

  • monitor指与synchronized关联的同步资源所关联的锁
  • monitor有一个计数器,初始化为0,如果monitor的计数器为0,则意味着该monitor的lock还没有被获得,某个线程获得之后将立即对该计数器加一,从此该线程就是这个monitor的所有者了
  • 如果一个已经拥有该monitor所有权的线程重入(重新调用该资源),monitor的计数器会再次累加
  • 如果monitor已经被其他线程所拥有,则其他线程尝试获取该monitor的所有权时,会被陷入阻塞状态知道monitor计数器变为0,才能再次尝试获取对monitor的拥有权

使用synchronized需要注意的问题

  1. 与monitor关联的对象不能为空

    private final Object mutex=null;
    public void synMethod(){
        synchronized(mutex){
            //TODO
        }
    }
    
  2. synchronized关键字作用域不应该太大

    public static class Task implements Runnable{
        public synchronized void run(){
            //TODO
        }
    }
    

    ​ 上面的代码对整个线程的执行域也就是run方法都进行了synchronized同步,从而丧失了并发的能力,synchronized关键字应该尽可能的只作用于共享资源的读写作用域

  3. 不同的minitor企图锁相同的方法

    //模拟排队取号
    package online.hengtian.Thread;
    
    import java.util.Arrays;
    import java.util.List;
    class Run implements Runnable{
        private int index=1;
        private final static int MAX=500;
        private final static Object obj=new Object();
    
        @Override
        public void run() {
            synchronized (obj) {
                while (index <= MAX) {
                    System.out.println(Thread.currentThread() + " 的号码是:" + index++);
                }
            }
        }
    }
    public class TicketWindow {
        public static void main(String[] args){
            List<String> windows= Arrays.asList(
                    "一号窗口","二号窗口","三号窗口","四号窗口"
            );
    /*****************错误示例开始*********************************/
            windows.stream()
                    .map(t->new Thread(new Run(),t))
                    .forEach(Thread::start);
    /*****************错误示例结束*********************************/
            windows= Arrays.asList(
                    "一号窗口","二号窗口","三号窗口","四号窗口"
            );
            Runnable r=new Run();
            windows.stream()
                    .map(t->new Thread(r,t))
                    .forEach(Thread::start);
        }
    }
    
    

    ​ 在上面所示的错误示例中,构造了四个Runnable实例,从而让每个线程都拥有了自己的monitor,起不到互斥的作用,在错误实例的下面也给出了正确的做法

  4. 多个锁交叉导致死锁

    private final Object READ=new Object();
    private final Object WRITE=new Object();
    public void read(){
        synchronized(READ){
            synchronized(WRITED){
                //TDDO
            }
        }
    }
    public void write(){
        synchronized(WRITE){
            synchronized(READ){
                //TDDO
            }
        }
    }    
    

This Monitor和Class Monitor的详细介绍

This Monitor

​ synchronized关键字修饰的同一个实例对象的不同方法时,线程争抢的是同一个Monitor的lock,也就是this的Monitor,通过代码二可以验证

//代码一
package online.hengtian.Thread;

import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class MonitorDemo {
    public synchronized void Method1(){
        System.out.println("Now here is method1");
        try {
            TimeUnit.SECONDS.sleep(5);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("Method1 Termined");
    }
    public synchronized void Method2(){
        System.out.println("Now here is method2");
        try {
            TimeUnit.SECONDS.sleep(5);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("Method2 Termined");
    }
    public static void main(String[] args){
        MonitorDemo demo=new MonitorDemo();
        new Thread(demo::Method1,"t1").start();
        new Thread(demo::Method2,"t2").start();
    }
}

//代码二
package online.hengtian.Thread;

import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class MonitorDemo {
    public synchronized void Method1(){
        System.out.println("Now here is method1");
        try {
            TimeUnit.SECONDS.sleep(5);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("Method1 Termined");
    }
    public void Method2(){
        synchronized (this) {
            System.out.println("Now here is method2");
            try {
                TimeUnit.SECONDS.sleep(5);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("Method2 Termined");
        }
    }
    public static void main(String[] args){
        MonitorDemo demo=new MonitorDemo();
        new Thread(demo::Method1,"t1").start();
        new Thread(demo::Method2,"t2").start();
    }
}

​ 代码一是采用的同步方法的方式,代码而是用this的monitor,运行后效果一样,都是运行完方法一之后再运行方法二

Class Monitor
//代码一
package online.hengtian.Thread;

import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class ClassMonitor {
    public static synchronized void Method1(){
        System.out.println("Now here is method1");
        try {
            TimeUnit.SECONDS.sleep(5);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("Method1 Termined");
    }
    public static synchronized void Method2(){
        System.out.println("Now here is method2");
        try {
            TimeUnit.SECONDS.sleep(5);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("Method2 Termined");
    }
    public static void main(String[] args){
        new Thread(ClassMonitor::Method1,"t1").start();
        new Thread(ClassMonitor::Method2,"t2").start();
    }
}
//代码二
package online.hengtian.Thread;

import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class ClassMonitor {
    public static synchronized void Method1(){
        System.out.println("Now here is method1");
        try {
            TimeUnit.SECONDS.sleep(5);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("Method1 Termined");
    }
    public static void Method2(){
        synchronized(ClassMonitor.class){
            System.out.println("Now here is method2");
            try {
                TimeUnit.SECONDS.sleep(5);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("Method2 Termined");
        }
    }
    public static void main(String[] args){
        new Thread(ClassMonitor::Method1,"t1").start();
        new Thread(ClassMonitor::Method2,"t2").start();
    }
}

​ 代码一和二的运行结果一致,都是先运行方法一之后执行方法二,从而可以说明,在同一个类中的静态方法同步化时,竞争的是class的monitor

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