并发基础三:synchronized

本文详细介绍了Java中的synchronized关键字,包括其如何确保代码的原子性和可见性,不同使用方法(如普通同步方法、同步代码块及静态同步方法)的具体实现方式,以及在多线程环境下如何正确地使用这些方法来保障程序的一致性和并发访问的安全。

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1.概括

把代码块声明为 synchronized,有两个重要后果,通常是指该代码具有 原子性(atomicity)和 可见性(visibility)。
1. 原子性:一个操作或多个操作要么全部执行完成且执行过程不被中断,要么就不执行
2. 可见性:当一个线程修改了该变量的值,另外一个线程可以立刻得知


2. 使用方法

1. 普通同步方法:锁对象默认是 this
  • 在一个对象实例内,synchronized aMethod()可以防止多个线程同时访问这个对象的synchronized方法
  • 如果一个对象有多个synchronized方法,只要一个线程访问了其中的一个synchronized方法,其它线程不能同时访问这个对象中任何一个synchronized方法)。这时,不同的对象实例的synchronized方法是不相干扰的。也就是说,其它线程照样可以同时访问相同类的另一个对象实例中的synchronized方法;
Public synchronized void methodAAA()
{
//….
}
2. 同步代码块:锁对象可以是任意的对象
  • 只针对某个代码块的资源访问是互斥的。
public void methodAAA()
{
    synchronized (this)   
    {
           //实例1     
    }
}

public void method3(SomeObject so)
 {
    synchronized(so)
    {
     //实例2
    }
}
  • 当没有明确的对象作为锁,只是想让一段代码同步时,可以创建一个特殊的instance变量(它得是一个对象)来充当锁:
class Foo implements Runnable
{
     private byte[] lock = new byte[0];  // 特殊的instance变量
     //零长度的byte数组对象创建起来将比任何对象都经济
     Public void methodA()
    {
          synchronized(lock) { //… }
    }
//…..
}
3. 静态同步方法:锁对象是当前类的class对象
  • 作用域针对于整个类,例如synchronized static aStaticMethod() 防止多个线程同时访问这个类中的synchronized static 方法,它可以对类的所有对象实例起作用。
Class Foo
{
        public synchronized static void methodAAA()   // 同步的static 函数
        {
        //….
        }
        public void methodBBB()
        {
             synchronized(Foo.class)   //把当前Class对象作为锁对象,
                                       //与在static前加关键字效果一样。
        }
 }

3. synchronized关键字是不能继承的

  • 基类的方法synchronized f(){} 在继承类中并不自动是synchronized f(){},而是变成了f(){}。继承类需要你显式的指定它的某个方法为synchronized方法

4. synchronize用于同步的缺陷

  1. 它无法中断一个正在等候获得锁的线程
  2. 也无法通过投票得到锁,如果不想等下去,也就没法得到锁
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