synchronized(this) 与synchronized(class) 之间的区别--对象锁和类锁

本文详细解析了Java中的`synchronized`关键字，包括其概念、对象锁与类锁的区别、使用方法及示例。通过实例展示了`synchronized`在对象锁和类锁场景下的行为，阐述了它们如何实现线程同步和互斥访问，强调了在多线程环境中的原子性和可见性。

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synchronized(this) 与synchronized(class) 之间的区别

一、概念

synchronized 是 Java 中的关键字，是利用锁的机制来实现同步的。

锁机制有如下两种特性：

互斥性：即在同一时间只允许一个线程持有某个对象锁，通过这种特性来实现多线程中的协调机制，这样在同一时间只有一个线程对需同步的代码块(复合操作)进行访问。互斥性我们也往往称为操作的原子性。
可见性：必须确保在锁被释放之前，对共享变量所做的修改，对于随后获得该锁的另一个线程是可见的（即在获得锁时应获得最新共享变量的值），否则另一个线程可能是在本地缓存的某个副本上继续操作从而引起不一致。

二、对象锁和类锁

1. 对象锁

在 Java 中，每个对象都会有一个 monitor 对象，这个对象其实就是 Java 对象的锁，通常会被称为“内置锁”或“对象锁”。类的对象可以有多个，所以每个对象有其独立的对象锁，互不干扰。

2. 类锁

在 Java 中，针对每个类也有一个锁，可以称为“类锁”，类锁实际上是通过对象锁实现的，即类的 Class 对象锁。每个类只有一个 Class 对象，所以每个类只有一个类锁。

三、synchronized 的用法分类

synchronized 的用法可以从两个维度上面分类：

1. 根据修饰对象分类

synchronized 可以修饰方法和代码块

修饰代码块
- synchronized(this|object) {}
- synchronized(类.class) {}
修饰方法
- 修饰非静态方法
- 修饰静态方法

2. 根据获取的锁分类

获取对象锁
- synchronized(this|object) {}
- 修饰非静态方法
获取类锁
- synchronized(类.class) {}
- 修饰静态方法，非静态方法

四、synchronized 的用法详解

这里根据获取的锁分类来分析 synchronized 的用法

1、对象锁

这个对象是新建的，跟其他对象没有任何关系：

/**
     * synchronized 修饰非静态方法
     */
    private void sync5() {
        Log.d(TAG,Thread.currentThread().getName() + "_Sync5: " + new SimpleDateFormat("HH:mm:ss").format(new Date()));
        synchronized (new SyncThread()) {
            try {
                Log.d(TAG, Thread.currentThread().getName() + "_Sync5_Start: " + new SimpleDateFormat("HH:mm:ss").format(new Date()));
                Thread.sleep(2000);
                Log.d(TAG, Thread.currentThread().getName() + "_Sync5_End: " + new SimpleDateFormat("HH:mm:ss").format(new Date()));
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

文章后面所有例子都是采用这四个线程，只是对方法进行修改：

SyncThread syncThread = new SyncThread();
        Thread F_thread1 = new Thread(new SyncThread(), "F_thread1");
        Thread F_thread2 = new Thread(new SyncThread(), "F_thread2");
        Thread F_thread3 = new Thread(syncThread, "F_thread3");
        Thread F_thread4 = new Thread(syncThread, "F_thread4");
        F_thread1.start();
        F_thread2.start();
        F_thread3.start();
        F_thread4.start();

运行结果如下：

四个线程同时开始，同时结束，因为作为锁的对象与线程是属于不同的实例。

2、采用类锁，无所谓哪个类，都会被拦截：

/**
     * synchronized 修饰非静态方法
     */
    private void sync5() {
        Log.d(TAG,Thread.currentThread().getName() + "_Sync5: " + new SimpleDateFormat("HH:mm:ss").format(new Date()));
        synchronized (MainActivity.class) {
            try {
                Log.d(TAG, Thread.currentThread().getName() + "_Sync5_Start: " + new SimpleDateFormat("HH:mm:ss").format(new Date()));
                Thread.sleep(2000);
                Log.d(TAG, Thread.currentThread().getName() + "_Sync5_End: " + new SimpleDateFormat("HH:mm:ss").format(new Date()));
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

运行结果如下：

可以发现，采用类锁一次只能通过一个。即使采用的是 MainActivity.class 这个类锁。

3、采用 this 对象锁：

/**
     * synchronized 修饰非静态方法
     */
    private void sync5() {
        Log.d(TAG,Thread.currentThread().getName() + "_Sync5: " + new SimpleDateFormat("HH:mm:ss").format(new Date()));
        synchronized (this) {
            try {
                Log.d(TAG, Thread.currentThread().getName() + "_Sync5_Start: " + new SimpleDateFormat("HH:mm:ss").format(new Date()));
                Thread.sleep(2000);
                Log.d(TAG, Thread.currentThread().getName() + "_Sync5_End: " + new SimpleDateFormat("HH:mm:ss").format(new Date()));
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

运行结果如下：

可以发现线程1，2同时结束，3，4有先后，原因是3，4同属于一个实例。

4、synchronized 修饰方法

作用范围是整个方法，所以方法中所有的代码都是同步的：

/**
     * synchronized 修饰非静态方法
     */
    private synchronized void sync5() {
        Log.d(TAG, Thread.currentThread().getName() + "_Sync5: " + new SimpleDateFormat("HH:mm:ss").format(new Date()));
        try {
            Log.d(TAG, Thread.currentThread().getName() + "_Sync5_Start: " + new SimpleDateFormat("HH:mm:ss").format(new Date()));
            Thread.sleep(2000);
            Log.d(TAG, Thread.currentThread().getName() + "_Sync5_End: " + new SimpleDateFormat("HH:mm:ss").format(new Date()));
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }