synchronized的作用

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#class #thread #object #vector #null #reference

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本文深入探讨Java中的同步机制，包括同步方法与同步代码块的使用方式及其锁的特性。通过具体示例，展示了如何实现线程间的同步操作，并讨论了在不同情况下的锁行为。

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();
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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

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;
11

private Object lock=new Object();
12

private TestThread()<span id=Codehighlighter1_376_414_Closed_Text style="BORDER-RIGHT: #808080 1px solid; BORDER-TOP: #808080 1px solid; DISPLAY: none; BORDER-LEFT: #808080 1px solid;