synchronized的作用

最新推荐文章于 2024-08-09 01:36:31 发布

转载最新推荐文章于 2024-08-09 01:36:31 发布 · 480 阅读

文章标签：

#null #reference #测试 #byte #多线程 #object

Java 专栏收录该内容

69 篇文章

订阅专栏

本文详细解析了Java中的synchronized关键字作用及使用方法，包括同步方法、同步代码块的应用场景，并通过实例演示了如何确保多线程环境下的数据一致性。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

synchronized的作用
一、同步方法
public synchronized void methodAAA(){

//….

}
锁定的是调用这个同步方法的对象

测试：
a、不使用这个关键字修饰方法，两个线程调用同一个对象的这个方法。
目标类：

public class TestThread {
2

public void execute() { // synchronized,未修饰
3

for ( int i = 0 ;i < 100 ;i ++ ) {
4

System.out.println(i);
5

}
6

}
7

}

线程类：

public class ThreadA implements Runnable {
2

TestThread test = null ;
3

public ThreadA(TestThread pTest) { // 对象有外部引入，这样保证是同一个对象
4

test = pTest;
5

}
6

public void run() {
7

test.execute();
8

}
9

}

调用：

TestThread test = new TestThread();
2

Runnable runabble = new ThreadA(test);
3

Thread a = new Thread(runabble, " A " );
4

a.start();
5

Thread b = new Thread(runabble, " B " );
6

b.start();

结果：
输出的数字交错在一起。说明不是同步的，两个方法在不同的线程中是异步调用的。

b、修改目标类，增加synchronized修饰

public class TestThread {
2

public synchronized void execute() { // synchronized修饰
3

for ( int i = 0 ;i < 100 ;i ++ ) {
4

System.out.println(i);
5

}
6

}
7

}

结果：
输出的数字是有序的，首先输出A的数字，然后是B，说明是同步的，虽然是不同的线程，但两个方法是同步调用的。
注意：上面虽然是两个不同的线程，但是是同一个实例对象。下面使用不同的实例对象进行测试。

c、每个线程都有独立的TestThread对象。
目标类：

public class TestThread {
2

public synchronized void execute() { // synchronized修饰
3

for ( int i = 0 ;i < 100 ;i ++ ) {
4

System.out.println(i);
5

}
6

}
7

}

线程类：

public class ThreadA implements Runnable {
2

public void run() {
3

TestThread test = new TestThread();
4

test.execute();
5

}
6

}
7

调用：

Runnable runabble = new ThreadA();
2

Thread a = new Thread(runabble, " A " );
3

a.start();
4

Thread b = new Thread(runabble, " B " );
5

b.start();

结果：
输出的数字交错在一起。说明虽然增加了synchronized 关键字来修饰方法，但是不同的线程调用各自的对象实例，两个方法仍然是异步的。

引申：
对于这种多个实例，要想实现同步即输出的数字是有序并且按线程先后顺序输出，我们可以增加一个静态变量，对它进行加锁(后面将说明锁定的对象)。

修改目标类：

public class TestThread {
2

private static Object lock = new Object(); // 必须是静态的。
3

public void execute() {
4

synchronized (lock) {
5

for ( int i = 0 ;i < 100 ;i ++ ) {
6

System.out.println(i);
7

}
8

}
9

}
10

}

二、同步代码块

public void method(SomeObject so) {
2

synchronized (so)
3

// …..
4

}
5

}

锁定一个对象，其实锁定的是该对象的引用（object reference）
谁拿到这个锁谁就可以运行它所控制的那段代码。当有一个明确的对象作为锁时，就可以按上面的代码写程序，但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（它必须是一个对象）来充当锁（上面的解决方法就是增加了一个状态锁）。

a、锁定一个对象，它不是静态的
private byte[] lock = new byte[0]; // 特殊的instance变量
目标类：

public class TestThread {
2

private Object lock = new Object();
3

public void execute() {
4

synchronized (lock) { // 增加了个锁，锁定了对象lock，在同一个类实例中，是线程安全的，但不同的实例还是不安全的。
5

因为不同的实例有不同对象锁lock
7

for ( int i = 0 ;i < 100 ;i ++ ) {
8

System.out.println(i);
9

}
10

}
11

}
12

}

其实上面锁定一个方法，等同于下面的：

public void execute() {
2

synchronized ( this ) { // 同步的是当然对象
3

for ( int i = 0 ;i < 100 ;i ++ ) {
4

System.out.println(i);
5

}
6

}
7

}

b、锁定一个对象或方法，它是静态的
这样锁定，它锁定的是对象所属的类
public synchronized static void execute(){
//...
}
等同于

public class TestThread {
2

public static void execute() {
3

synchronized (TestThread. class ) {
4

}
6

}
7

}

测试：

目标类：

public class TestThread {
2

private static Object lock = new Object();
3

public synchronized static void execute() { // 同步静态方法
4

for ( int i = 0 ;i < 100 ;i ++ ) {
5

System.out.println(i);
6

}
7

}
8

public static void execute1() {
9

for ( int i = 0 ;i < 100 ;i ++ ) {
10

System.out.println(i);
11

}
12

}
13

public void test() {
14

execute(); // 输出是有序的，说明是同步的
15

// execute1(); // 输出是无须的，说明是异步的
16

}
17

}

线程类：调用不同的方法，于是建立了两个线程类

public class ThreadA implements Runnable {
2

public void run() {
3

TestThread.execute(); // 调用同步静态方法
4

}
5

}
6

public class ThreadB implements Runnable {
7

public void run() {
8

TestThread test = new TestThread();
9

test.test(); // 调用非同步非静态方法
10

}
11

}

调用：

Runnable runabbleA = new ThreadA();
2

Thread a = new Thread(runabbleA, " A " );
3

a.start();
4

Runnable runabbleB = new ThreadB();
5

Thread b = new Thread(runabbleB, " B " );
6

b.start();

注意:
1、用synchronized 来锁定一个对象的时候，如果这个对象在锁定代码段中被修改了，则这个锁也就消失了。看下面的实例：

目标类：

public class TestThread {
2

private static final class TestThreadHolder {
3

private static TestThread theSingleton = new TestThread();
4

public static TestThread getSingleton() {
5

return theSingleton;
6

}
7

private TestThreadHolder() {
8

}
9

}
10

private Vector ve = null ;
12

private Object lock = new Object();
13

private TestThread() {
14

ve = new Vector();
15

initialize();
16

}
17

public static TestThread getInstance() {
18

return TestThreadHolder.getSingleton();
19

}
20

private void initialize() {
21

for ( int i = 0 ;i < 100 ;i ++ ) {
22

ve.add(String.valueOf(i));
23

}
24

}
25

public void reload() {
26

synchronized (lock) {
27

ve = null ;
28

ve = new Vector();
29

// lock="abc";
30

for ( int i = 0 ;i < 100 ;i ++ ) {
31

ve.add(String.valueOf(i));
32

}
33

}
34

System.out.println( " reload end " );
35

}
36

public boolean checkValid(String str) {
38

synchronized (lock) {
39

System.out.println(ve.size());
40

return ve.contains(str);
41

}
42

}
43

}

说明：在reload和checkValid方法中都增加了synchronized关键字，对lock对象进行加锁。在不同线程中对同一个对象实例分别调用reload和checkValid方法。
在reload方法中，不修改lock对象即注释lock="abc"; ，结果在控制台输出reload end后才输出100。说明是同步调用的。
如果在reload方法中修改lock对象即去掉注释，结果首先输出了一个数字(当前ve的大小)，然后输出reload end。说明是异步调用的。

2、单例模式中对多线程的考虑