使用synchronized和Lock对象获取对象锁

最新推荐文章于 2024-04-07 08:00:00 发布
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#synchronized #java #lock #thread

本文探讨了在并发环境下使用锁机制解决共享资源冲突的问题，详细介绍了对象锁、synchronized同步块以及Lock对象锁的应用。通过代码示例展示了如何在不同对象或不同方法中实现同步和互斥访问，确保了临界资源的安全使用。

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

在并发环境下，解决共享资源冲突问题时，可以考虑使用锁机制。
[b]1.对象的锁[/b]
所有对象都自动含有单一的锁。
JVM负责跟踪对象被加锁的次数。如果一个对象被解锁，其计数变为0。在任务（线程）第一次给对象加锁的时候，计数变为1。每当这个相同的任务（线程）在此对象上获得锁时，计数会递增。
只有首先获得锁的任务（线程）才能继续获取该对象上的多个锁。
每当任务离开一个synchronized方法，计数递减，当计数为0的时候，锁被完全释放，此时别的任务就可以使用此资源。
[b]2.synchronized同步块[/b]
当使用同步块时，如果方法下的同步块都同步到一个对象上的锁，则所有的任务（线程）只能互斥的进入这些同步块。
Resource1.java演示了三个线程（包括main线程）试图进入某个类的三个不同的方法的同步块中，虽然这些同步块处在不同的方法中，但由于是同步到同一个对象（当前对象 synchronized (this)），所以对它们的方法依然是互斥的。


package cn.java.loak;

import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class Resource1 {

	public void f(){
		System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":not synchronized in f()");
		synchronized(this){
			for(int i=0;i<5; i++){
				System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":synchronized in f()");
			try{
				TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
			} catch (InterruptedException e){
				e.printStackTrace();
			}
			}
		}
	}
public void g(){
	System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":not synchronized in g()");
	synchronized(this){
		for(int i=0;i<5;i++){
			System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":synchronized in g()");
			try{
				TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
			}catch (InterruptedException e){
				e.printStackTrace();
			}
		}
	}
}
public void h(){
	System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":not synchronized in h()");
	synchronized(this){
		for(int i=0;i<5;i++){
			System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":synchronized in h()");
			try{
				TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
			} catch(InterruptedException e){
				e.printStackTrace();
			}
		}
	}
}

public static void main(String [] args){
	final Resource1 rs=new Resource1();
	new Thread(){
		public void run(){
			rs.f();
		}
	}.start();
	new Thread(){
		public void run(){
			rs.g();
		}
	}.start();

	rs.h();
	}
}

运行结果:
Thread-0:not synchronized in f()
Thread-0:synchronized in f()
main:not synchronized in h()
Thread-1:not synchronized in g()
Thread-0:synchronized in f()
Thread-0:synchronized in f()
Thread-0:synchronized in f()
Thread-0:synchronized in f()
Thread-1:synchronized in g()
Thread-1:synchronized in g()
Thread-1:synchronized in g()
Thread-1:synchronized in g()
Thread-1:synchronized in g()
main:synchronized in h()
main:synchronized in h()
main:synchronized in h()
main:synchronized in h()
main:synchronized in h()

[b]2.2 同步到多个对象锁[/b]
Resource2.java演示了三个线程（包括main线程）试图进入某个类的三个不同的方法的同步块中，这些同步块处在不同的方法中，并且是同步到三个不同的对象（synchronized (this)，synchronized (syncObject1)，synchronized (syncObject2)），所以对它们的方法中的临界资源访问是独立的。

package cn.java.loak;

import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class Resource2 {
	private Object syncObject1=new Object();
	private Object syncObject2=new Object();

	public void f(){
		System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":not synchronized in f()");
		synchronized(this){
			for(int i=0;i<5;i++){
				System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":synchronized in f()");
				try{
					TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
				} catch (InterruptedException e){
					e.printStackTrace();
				}
			}
		}
	}

	public void g(){
		System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":not synchronized in g()");
		synchronized (syncObject1){
			for(int i=0;i<5;i++){
				System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":synchronized in g()");
				try{
					TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
				} catch(InterruptedException e){
					e.printStackTrace();
				}
			}
		}
	}

	public void h(){
		System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":not synchronized in h()");
		synchronized(syncObject2){
			for(int i=0;i<5;i++){
				System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":synchronized in h()");
				try{
					TimeUnit.SECONDS.sleep(3);

				} catch(InterruptedException e){
					e.printStackTrace();
				}
			}
		}
	}
	/**
	 * @param args
	 */
	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		final Resource2 rs=new Resource2();

		new Thread(){
			public void run(){
				rs.f();
			}
		}.start();

		new Thread(){
			public void run(){
				rs.g();

			}
		}.start();

		rs.h();
	}

}


运行结果
Thread-0:not synchronized in f()
Thread-0:synchronized in f()
main:not synchronized in h()
main:synchronized in h()
Thread-1:not synchronized in g()
Thread-1:synchronized in g()
Thread-0:synchronized in f()
main:synchronized in h()
Thread-1:synchronized in g()
Thread-0:synchronized in f()
main:synchronized in h()
Thread-1:synchronized in g()
Thread-0:synchronized in f()
main:synchronized in h()
Thread-1:synchronized in g()
Thread-0:synchronized in f()
main:synchronized in h()
Thread-1:synchronized in g()

[b]3.Lock对象锁[/b]
除了使用synchronized外，还可以使用Lock对象来创建临界区。Resource3.java的演示效果同Resource1.java；Resource4.java的演示效果同Resource2.java。

package cn.java.loak;

import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

public class Resource3 {
	private Lock lock = new ReentrantLock();

	public void f(){
		System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":not synchronized in f()");
		lock.lock();
		try{
			for (int i=0;i<5;i++){
				System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"synchronized in f()");
				try{
					TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
				}catch(InterruptedException e){
					e.printStackTrace();
				}
			}	
		}finally{
			lock.unlock();
		}
	}

public void g(){
	System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":not synchronized in g()");
	lock.lock();
	try{
		for (int i=0;i<5;i++){
			System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"synchronized in g()");
			try{
				TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
			}catch(InterruptedException e){
				e.printStackTrace();
			}
		}	
	}finally{
		lock.unlock();
	}
}
public void h(){
	System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":not synchronized in h()");
	lock.lock();
	try{
		for (int i=0;i<5;i++){
			System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"synchronized in h()");
			try{
				TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
			}catch(InterruptedException e){
				e.printStackTrace();
			}
		}	
	}finally{
		lock.unlock();
	}
}

public static void main(String[] args){
	final Resource3 rs=new Resource3();

	new Thread(){
		public void run(){
			rs.f();
		}
	}.start();

	new Thread(){
		public void run(){
			rs.g();
		}
	}.start();

	rs.h();
}
}


运行结果
Thread-0:not synchronized in f()
Thread-0synchronized in f()
main:not synchronized in h()
Thread-1:not synchronized in g()
Thread-0synchronized in f()
Thread-0synchronized in f()
Thread-0synchronized in f()
Thread-0synchronized in f()
mainsynchronized in h()
mainsynchronized in h()
mainsynchronized in h()
mainsynchronized in h()
mainsynchronized in h()
Thread-1synchronized in g()
Thread-1synchronized in g()
Thread-1synchronized in g()
Thread-1synchronized in g()
Thread-1synchronized in g()


package cn.java.loak;

import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

public class Resource4 {
	private Lock lock1=new ReentrantLock();
	private Lock lock2=new ReentrantLock();
	private Lock lock3=new ReentrantLock();

	public void f(){
		System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":not synchronized in f()");
		lock1.lock();
		try{
			for(int i=0;i<5;i++){
				System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":synchronized in f()");
			try{
				TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
			}catch(InterruptedException e){
				e.printStackTrace();
			}

		}
	}finally{
		lock1.unlock();
	}
}
	public void g(){
		System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":not synchronized in g()");
		lock2.lock();
		try{
			for(int i=0;i<5;i++){
				System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":synchronized in g()");
			try{
				TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
			}catch(InterruptedException e){
				e.printStackTrace();
			}

		}
	}finally{
		lock2.unlock();
	}
}
	public void h(){
		System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":not synchronized in h()");
		lock3.lock();
		try{
			for(int i=0;i<5;i++){
				System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":synchronized in h()");
			try{
				TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
			}catch(InterruptedException e){
				e.printStackTrace();
			}

		}
	}finally{
		lock3.unlock();
	}
}
	public static void main(String[] args){
		final Resource4 rs=new Resource4();

		new Thread(){
			public void run(){
				rs.f();
			}
		}.start();

		new Thread(){
			public void run(){
				rs.g();
			}
		}.start();

		rs.h();
	}
}

运行结果
Thread-0:not synchronized in f()
Thread-0:synchronized in f()
main:not synchronized in h()
main:synchronized in h()
Thread-1:not synchronized in g()
Thread-1:synchronized in g()
Thread-0:synchronized in f()
main:synchronized in h()
Thread-1:synchronized in g()
Thread-0:synchronized in f()
main:synchronized in h()
Thread-1:synchronized in g()
Thread-0:synchronized in f()
main:synchronized in h()
Thread-1:synchronized in g()
Thread-0:synchronized in f()
main:synchronized in h()
Thread-1:synchronized in g()
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