synchronized 关键字

爆浆曲奇饼～

已于 2023-12-13 18:38:12 修改

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文章标签： java 开发语言后端

于 2023-11-30 16:58:55 首次发布

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/qq_61576108/article/details/134713430

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1 synchronized 的特性

1）互斥

     synchronized 会起到互斥效果, 某个线程执行到某个对象的 synchronized 中时, 其他线程如果也执行到同一个对象 synchronized 就会阻塞等待.

        进入 synchronized 修饰的代码块, 相当于加锁

        退出 synchronized 修饰的代码块, 相当于解锁

synchronized用的锁是存在Java对象头里的。

synchronized的底层是使用操作系统的mutex lock实现的.

理解 " 阻塞等待".

针对每一把锁, 操作系统内部都维护了一个等待队列. 当这个锁被某个线程占有的时候, 其他线程尝试进行加锁, 就加不上了, 就会阻塞等待, 一直等到之前的线程解锁之后, 由操作系统唤醒一个新的线程, 再来获取到这个锁.

注意 :

上一个线程解锁之后, 下一个线程并不是立即就能获取到锁. 而是要靠操作系统来 "唤醒". 这也就是操作系统线程调度的一部分工作.
假设有 A B C 三个线程, 线程 A 先获取到锁, 然后 B 尝试获取锁, 然后 C 再尝试获取锁, 此时 B 和 C 都在阻塞队列中排队等待. 但是当 A 释放锁之后, 虽然 B 比 C 先来的, 但是 B 不一定就能获取到锁, 而是和 C 重新竞争, 并不遵守先来后到的规则.

2) 刷新内存（内存可见性）

synchronized 的工作过程:

获得互斥锁
从主内存拷贝变量的最新副本到工作的内存
执行代码
将更改后的共享变量的值刷新到主内存
释放互斥锁

所以 synchronized 也能保证内存可见性. 与 volatile相似。

3) 可重入

synchronized 同步块对同一条线程来说是可重入的，不会出现自己把自己锁死的问题；

代码示例

在下面的代码中， increase 和 increase2 两个方法都加了 synchronized, 此处的 synchronized 都是针对 this 当前对象加锁的.
在调用 increase2 的时候, 先加了一次锁, 执行到 increase 的时候, 又加了一次锁. (上个锁还没释放, 相当于连续加两次锁)


//一，针对this对象
static class Counter {
    public int count = 0;
    synchronized void increase() {
        count++;
   }
    synchronized void increase2() {
        increase();
   }
}
//二，针对locker
  private static Object locker = new Object();

Thread t1 = new Thread(() -> {
     synchronized (locker1) {
          // 此处的 sleep 很重要. 要确保 t1 和 t2 都分别拿到一把锁之后, 再进行后续动作.
     
                synchronized (locker1) {
                    System.out.println("t1 加锁成功!");
                }
            }
        });

这个代码是完全没问题的. 因为 synchronized 是可重入锁.

在可重入锁的内部, 包含了 "线程持有者" 和 "计数器" 两个信息.

如果某个线程加锁的时候, 发现锁已经被人占用, 但是恰好占用的正是自己, 那么仍然可以继续获取到锁, 并让计数器自增.
解锁的时候计数器递减为 0 的时候, 才真正释放锁. (才能被别的线程获取到）

2 synchronized 使用示例

synchronized 本质上要修改指定对象的 "对象头". 从使用角度来看, synchronized 也势必要搭配一个具体的对象来使用.

1) 直接修饰普通方法:

锁的 SynchronizedDemo 对象

public class SynchronizedDemo {

public synchronized void methond() {

}

}

2) 修饰静态方法:

锁的 SynchronizedDemo 类的对象

public class SynchronizedDemo {

public synchronized static void method() {

}

}

3) 修饰代码块:

明确指定锁当前哪个对象

//1. 锁当前this对象

public class SynchronizedDemo {

public void method() {

synchronized (this) {

}

}

}

//2.锁类对象

public class SynchronizedDemo {

public void method() {

synchronized (SynchronizedDemo.class) {

}

}

}