java中synchronized使用方法

weixin_34126215發表於2015-01-10

synchronized的一個簡單樣例

public class TextThread
{

 /**
  * @param args
  */
 public static void main(String[] args)
 {
  // TODO 自己主動生成方法存根
        TxtThread tt = new TxtThread();
        new Thread(tt).start();
        new Thread(tt).start();
        new Thread(tt).start();
        new Thread(tt).start();
 }

}
class TxtThread implements Runnable
{
 int num = 100;
 String str = new String();
 public void run()
 {
  while (true)
  {
   synchronized(str)
   {
   if (num>0)
   {
    try
    {
     Thread.sleep(10);
    }
    catch(Exception e)
    {
     e.getMessage();
    }
    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ "this is "+ num--);
   }
   }
  }
 }
}

上面的樣例中為了製造一個時間差,也就是出錯的機會,使用了Thread.sleep(10)

Java對多執行緒的支援與同步機制深受大家的喜愛,似乎看起來使用了synchronizedkeyword就能夠輕鬆地解決多執行緒共享資料同步問題。究竟怎樣?――還得對synchronizedkeyword的作用進行深入瞭解才可定論。

總的說來,synchronizedkeyword能夠作為函式的修飾符,也可作為函式內的語句,也就是平時說的同步方法和同步語句塊。假設再細的分類,synchronized可作用於instance變數、object reference(物件引用)、static函式和class literals(類名稱字面常量)身上。

在進一步闡述之前,我們須要明白幾點:

A.不管synchronizedkeyword加在方法上還是物件上,它取得的鎖都是物件,而不是把一段程式碼或函式當作鎖――並且同步方法非常可能還會被其它執行緒的物件訪問。

B.每一個物件僅僅有一個鎖(lock)與之相關聯。

C.實現同步是要非常大的系統開銷作為代價的,甚至可能造成死鎖,所以儘量避免無謂的同步控制。

接著來討論synchronized用到不同地方對程式碼產生的影響:

 

如果P1P2是同一個類的不同物件,這個類中定義了下面幾種情況的同步塊或同步方法,P1P2就都能夠呼叫它們。

 

1.  synchronized當作函式修飾符時,演示樣例程式碼例如以下:

Public synchronized void methodAAA()

{

//….

}

這也就是同步方法,那這時synchronized鎖定的是哪個物件呢?它鎖定的是呼叫這個同步方法物件。也就是說,當一個物件P1在不同的執行緒中執行這個同步方法時,它們之間會形成相互排斥,達到同步的效果。可是這個物件所屬的Class所產生的還有一物件P2卻能夠隨意呼叫這個被加了synchronizedkeyword的方法。

上邊的演示樣例程式碼等同於例如以下程式碼:

public void methodAAA()

{

synchronized (this)      //  (1)

{

       //…..

}

}

 (1)處的this指的是什麼呢?它指的就是呼叫這種方法的物件,如P1。可見同步方法實質是將synchronized作用於object reference。――那個拿到了P1物件鎖的執行緒,才幹夠呼叫P1的同步方法,而對P2而言,P1這個鎖與它毫不相干,程式也可能在這樣的情形下襬脫同步機制的控制,造成資料混亂:(

2.同步塊,演示樣例程式碼例如以下:

            public void method3(SomeObject so)

              {

                     synchronized(so)

{

       //…..

}

}

這時,鎖就是so這個物件,誰拿到這個鎖誰就能夠執行它所控制的那段程式碼。當有一個明白的物件作為鎖時,就能夠這樣敲程式碼,但當沒有明白的物件作為鎖,僅僅是想讓一段程式碼同步時,能夠建立一個特殊的instance變數(它得是一個物件)來充當鎖:

class Foo implements Runnable

{

       private byte[] lock = new byte[0];  // 特殊的instance變數

    Public void methodA()

{

       synchronized(lock) { //… }

}

//…..

}

注:零長度的byte陣列物件建立起來將比不論什麼物件都經濟――檢視編譯後的位元組碼:生成零長度的byte[]物件僅僅需3條操作碼,而Object lock = new Object()則須要7行操作碼。

3.將synchronized作用於static 函式,演示樣例程式碼例如以下:

      Class Foo

{

public synchronized static void methodAAA()   // 同步的static 函式

{

//….

}

public void methodBBB()

{

       synchronized(Foo.class)   //  class literal(類名稱字面常量)

}

       }

   程式碼中的methodBBB()方法是把class literal作為鎖的情況,它和同步的static函式產生的效果是一樣的,取得的鎖非常特別,是當前呼叫這種方法的物件所屬的類(Class,而不再是由這個Class產生的某個詳細物件了)。

記得在《Effective Java》一書中看到過將 Foo.class P1.getClass()用於作同步鎖還不一樣,不能用P1.getClass()來達到鎖這個Class的目的。P1指的是由Foo類產生的物件。

能夠判斷:假設一個類中定義了一個synchronizedstatic函式A,也定義了一個synchronized instance函式B,那麼這個類的同一物件Obj在多執行緒中分別訪問AB兩個方法時,不會構成同步,由於它們的鎖都不一樣。A方法的鎖是Obj這個物件,而B的鎖是Obj所屬的那個Class

 

小結例如以下:

搞清楚synchronized鎖定的是哪個物件,就能幫助我們設計更安全的多執行緒程式。

 

另一些技巧能夠讓我們對共享資源的同步訪問更加安全:

1.  定義private instance變數+它的 get方法,而不要定義public/protectedinstance變數。假設將變數定義為public,物件在外界能夠繞過同步方法的控制而直接取得它,並修改它。這也是JavaBean的標準實現方式之中的一個。

2.  假設instance變數是一個物件,如陣列或ArrayList什麼的,那上述方法仍然不安全,由於當外界物件通過get方法拿到這個instance物件的引用後,又將其指向還有一個物件,那麼這個private變數也就變了,豈不是非常危急。 這個時候就須要將get方法也加上synchronized同步,而且,僅僅返回這個private物件的clone()――這樣,呼叫端得到的就是物件副本的引用了。

相關文章