synchronized 程式碼塊怎麼用

LieBrother發表於2020-04-28

之前 2 篇文章我們已經知道 synchronized 的使用方法以及鎖的內容（例項物件和Class類物件），這已經涵蓋了這個關鍵字的基本內容了，今天這篇想介紹一下另一種寫法，就是同步程式碼塊，它實現了更細粒度的同步方式。下面來見分曉。

先給大家介紹一下同步程式碼塊怎麼寫，大體的程式碼框架是這樣：

synchronized(xxx) {
    
}

xxx 可以是 this 或者 Object 或者 xxx.class，下面我們就根據這 3 種不同加鎖方式進行展開討論。

this

表示的是鎖住當前物件，和原來使用同步例項方式一樣，鎖住了當前的物件。

public class SynchronizedCodeTest {

    public static void main(String[] args) {
        SynchronizedCodeTest synchronizedCodeTest = new SynchronizedCodeTest();
        for (int i = 0; i < 5; i ++) {
            Thread thread = new Thread(() -> {
                synchronizedCodeTest.testSynchronizedCode();
            });
            thread.start();
        }
    }

    int count = 0;
    public void testSynchronizedCode() {
        System.out.printf("%s-testSynchronizedCode-start-count=%s\n", Thread.currentThread().getName(), count);
        synchronized (this) {
            System.out.printf("%s-testSynchronizedCode-synchronized-start-count=%s\n", Thread.currentThread().getName(), count);
            count ++;
            System.out.printf("%s-testSynchronizedCode-synchronized-end-count=%s\n", Thread.currentThread().getName(), count);
        }
        System.out.printf("%s-testSynchronizedCode-end-count=%s\n", Thread.currentThread().getName(), count);
    }

}

執行結果：

我們主要關注紅色框和藍色框的這部分結果，紅色框裡面是同步塊的程式碼，執行緒之間是互斥的，但是藍色框中Thread-0在執行同步塊的過程中，其他執行緒非同步塊也在執行，這裡說明了鎖的粒度確實變小了，變成了方法裡面的同步塊程式碼之間互斥，非同步塊程式碼不互斥，count 的值最終是 5，說明到執行到同步塊時，同一時刻只有一個執行緒在執行。

我們再寫個測試程式碼，看一看 synchronized(this) 是鎖住什麼？

public class SynchronizedCodeTest {

    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 0; i < 5; i ++) {
            SynchronizedCodeTest synchronizedCodeTest = new SynchronizedCodeTest();
            Thread thread = new Thread(() -> {
                synchronizedCodeTest.testSynchronizedCode();
            });
            thread.start();
        }
    }
}

執行結果：

觀察到紅色框裡面就可以發現，這時候同步塊不起效果了，並且 count 最終都是 1，證明 synchronized(this) 鎖住的是當前的物件，和 public synchronized void testSynchronizedMethod() 一樣。

Object

同步程式碼塊帶來了靈活性，它不再只是鎖住當前物件了，可以鎖住任何我們建立的物件，下面就來看看。


public class SynchronizedCodeTest {

    public static void main(String[] args) {
        Object lock = new Object();
        SynchronizedCodeTest synchronizedCodeTest = new SynchronizedCodeTest(lock);
        for (int i = 0; i < 5; i ++) {
            Thread thread = new Thread(() -> {
                synchronizedCodeTest.testSynchroniedLock();
            });
            thread.start();
        }
    }

    int count = 0;

    Object lock = null;
    public SynchronizedCodeTest(Object lock) {
        this.lock = lock;
    }

    public void testSynchroniedLock() {
        System.out.printf("%s-testSynchroniedLock-start-count=%s\n", Thread.currentThread().getName(), count);
        synchronized (lock) {
            System.out.printf("%s-testSynchroniedLock-synchronized-start-count=%s\n", Thread.currentThread().getName(), count);
            count ++;
            System.out.printf("%s-testSynchroniedLock-synchronized-end-count=%s\n", Thread.currentThread().getName(), count);
        }
        System.out.printf("%s-testSynchroniedLock-end-count=%s\n", Thread.currentThread().getName(), count);
    }

}

執行結果：

這段程式碼，我們建立了一個 lock 物件，作為引數傳入到 synchronizedCodeTest 物件裡，我們看到結果裡面，5 個執行緒在同步塊程式碼裡是序列執行的，count 最終也得到結果是 5。這段程式碼沒有看出鎖物件帶來的靈活性，下面再看一個例子，把測試程式碼稍微改一下，讓每個執行緒都有自己的 synchronizedCodeTest 物件。

public static void main(String[] args) {
	Object lock = new Object();
	for (int i = 0; i < 5; i ++) {
	SynchronizedCodeTest synchronizedCodeTest = new SynchronizedCodeTest(lock);
		Thread thread = new Thread(() -> {
			synchronizedCodeTest.testSynchroniedLock();
		});
		thread.start();
	}
}

執行結果：

結果我們發現，雖然我們為每個執行緒建立一個 synchronizedCodeTest 物件，但是不管怎麼執行，5 個執行緒的同步程式碼塊都是序列執行的，原因在於，我們只建立了一個 lock 物件，這 5 個 synchronizedCodeTest 的 lock 物件都是同一個，因此競爭資源是同一個，才出現這種情況。看是不是比同步方法靈活多了，上一篇中，我們要讓多個例項同步執行，我們需要使用靜態同步方法，現在不用了，使用同步程式碼塊就可以，只需要滿足鎖住同一個例項物件就行。

另外，這個例子的結果是每個例項的 count 最終都為 1，這是因為每個 synchronizedCodeTest 物件都有自己獨立的變數 count，所以執行緒之間互不影響。

xxx.class

再來看看最後一種程式碼塊鎖 Class 類，這和 public static synchronized testSynchronizedStatic() 的作用是一樣的，區別就只是程式碼塊的鎖範圍可變。我們直接看看程式碼例子。

public class SynchronizedCodeTest {

    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 0; i < 5; i ++) {
            SynchronizedCodeTest synchronizedCodeTest = new SynchronizedCodeTest();
            Thread thread = new Thread(() -> {
                synchronizedCodeTest.testSynchronizedCodeClass();
            });
            thread.start();
        }
    }

    int count = 0;
    public void testSynchronizedCodeClass() {
        System.out.printf("%s-testSynchronizedCodeClass-start-count=%s\n", Thread.currentThread().getName(), count);
        synchronized (SynchronizedCodeTest.class) {
            System.out.printf("%s-testSynchronizedCodeClass-synchronized-start-count=%s\n", Thread.currentThread().getName(), count);
            count ++;
            System.out.printf("%s-testSynchronizedCodeClass-synchronized-end-count=%s\n", Thread.currentThread().getName(), count);
        }
        System.out.printf("%s-testSynchronizedCodeClass-end-count=%s\n", Thread.currentThread().getName(), count);
    }

}

執行結果：

每個執行緒都有自己的例項，但是鎖住 Class 會使每個執行緒例項物件的同步塊都是序列執行，這個結果和上面的多個例項鎖住同一個 Object 物件的結果是一樣的。我個人更傾向於使用鎖同一個 Object 物件，而不是鎖 Class 類物件。

總結

這篇介紹了synchronizd 程式碼塊的 3 種使用方式，並詳細介紹了各自的使用方式和區別。簡單的列個表。

型別	使用方式	鎖作用範圍
this	synchronized(this){}	鎖住當前的例項物件
object	synchronized(lock){}	鎖住其他例項物件，比較靈活
xxx.class	synchronized(xxx.class){}	鎖住 Class 物件

總共用了 3 篇文章來給大家介紹 synchronized 的具體用法，主要是因為之前有些文章一下子就進入 Java 原始碼和 JVM 原始碼，讓不少朋友感覺有點吃力，甚至有朋友一看標題就不進來看看了，所以這次先介紹一些比較簡單的用法，讓大家先了解了解，後面幾篇會比較深入 synchronized 原理性的文章，希望大家也能看看，會有非常大的收穫的。

原創不易，大家多幫忙轉發，點在看。

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