线程同步之 Synchronized Statements

最新推荐文章于 2025-06-12 09:38:42 发布

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原文链接：https://segmentfault.com/a/1190000007434226

本文介绍了Java中的线程同步机制，包括intrinsic locks的概念及其实现方式，通过synchronized methods和synchronized statements来确保线程安全。同时给出了具体的代码示例。

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线程同步提供了两种策略

Synchronized Methods
Synchronized Statements

本文介绍 Synchronized Statements

不过，需要先了解一下 Intrinsic Locks

Intrinsic Locks and Synchronization

同步机制的实现，是围绕被称为 intrinsic lock 的内部实例实现的。Intrinsic lock 在同步机制中发挥两个作用：强制独占访问对象状态的权限，并建立可见的 happens-before 关系

每一个对象都有一个 intrinsic lock 与之关联。一般的，一个需要独占某对象的访问权限的线程，在访问该对象的资源之前，需要请求这个对象的 intrinsic lock，并在访问结束后释放该 intrinsic lock 。在获取 lock 到释放 lock 这之间，该线程拥有该 intrinsic lock 。只要一个线程拥有 intrinsic lock，其他线程将不会获取该 lock 。当试图请求一个已经被独占的 lock 时，其他线程将会阻塞。

当一个线程释放 intrinsic lock，该动作将会与随后的获取 lock 的请求之间，建立一个 happens-before 关系 —— 即随后的被阻塞的线程，可以得知 lock 已被释放。

Synchronized Methods 中的 Locks

当一个线程调用一个对象的 synchronized method，该线程将自动获取这个对象的 intrinsic lock，然后在方法 return 时释放 lock 。即使 method 是因为没有 catch 的 exception 而返回, 也会释放 lock

BTW: 当调用一个 static synchronized method 时（即该方法与一个类关联，而不是一个对象），会发生什么？线程会向该类的 Class 对象请求 intrinsic lock。

Synchronized Statements

实现线程同步的另一种方法，就是使用 Synchronized Statements。

与 Synchronized Methods 不同，Synchronized Statements 不能自动获取对象的 intrinsic lock，而是必须明确指明提供了 intrinsic lock 的对象（这也是 Synchronized Statements 的优点，稍后会提到）

例子：

public void addName(String name) {
    synchronized(this) {
        lastName = name;
        nameCount++;
    }
    nameList.add(name);
}

上边的例子中，不同线程调用 addName 方法在修改 lastName 和 nameCount 时，将会同步。在调用 nameList.add 方法时将不会进行同步。

再说一个例子。假定类 MyLunch 有两个字段 c1 和 c2，且这两个字段绝不会用在一起。所有对 c1 和 c2 的修改都必须分别同步，但没必要再修改 c1 时避免对 c2 的修改，反而使得程序效率不高。

因此，不使用 Synchronized Methods 或 synchronized (this)，而是独立的创建两个对象，提供各自独立的 intrinsic lock

public class MsLunch {
    private long c1 = 0;
    private long c2 = 0;
    private Object lock1 = new Object();
    private Object lock2 = new Object();

    public void inc1() {
        synchronized(lock1) {
            c1++;
        }
    }

    public void inc2() {
        synchronized(lock2) {
            c2++;
        }
    }
}

Reentrant Synchronization

一个线程不能请求到一个已经被其它线程占用的 lock，但一个线程可以请求到一个已经被自己占中的 lock。