浅显易懂的Sysnchronizd用法
《编程思想之多线程与多进程(1)——以操作系统的角度述说线程与进程》一文详细讲述了线程、进程的关系及在操作系统中的表现,这是多线程学习必须了解的基础。本文将接着讲一下Java线程同步中的一个重要的概念synchronized.
synchronized是Java中的关键字,是一种同步锁。它修饰的对象有以下几种:
1. 修饰一个代码块,被修饰的代码块称为同步语句块,其作用的范围是大括号{}括起来的代码,作用的对象是调用这个代码块的对象;
2. 修饰一个方法,被修饰的方法称为同步方法,其作用的范围是整个方法,作用的对象是调用这个方法的对象;
3. 修改一个静态的方法,其作用的范围是整个静态方法,作用的对象是这个类的所有对象;
4. 修改一个类,其作用的范围是synchronized后面括号括起来的部分,作用主的对象是这个类的所有对象。
修饰一个代码块
- 一个线程访问一个对象中的synchronized(this)同步代码块时,其他试图访问该对象的线程将被阻塞。我们看下面一个例子:
【Demo1】:synchronized的用法
/** * 同步线程 */ class SyncThread implements Runnable { private static int count; public SyncThread() { count = 0; } public void run() { synchronized(this) { for (int i = 0; i < 5; i++) { try { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + (count++)); Thread.sleep(100); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } } public int getCount() { return count; } } SyncThread的调用: SyncThread syncThread = new SyncThread(); Thread thread1 = new Thread(syncThread, "SyncThread1"); Thread thread2 = new Thread(syncThread, "SyncThread2"); thread1.start(); thread2.start();
结果如下:
SyncThread1:0
SyncThread1:1
SyncThread1:2
SyncThread1:3
SyncThread1:4
SyncThread2:5
SyncThread2:6
SyncThread2:7
SyncThread2:8
SyncThread2:9*
当两个并发线程(thread1和thread2)访问同一个对象(syncThread)中的synchronized代码块时,在同一时刻只能有一个线程得到执行,另一个线程受阻塞,必须等待当前线程执行完这个代码块以后才能执行该代码块。Thread1和thread2是互斥的,因为在执行synchronized代码块时会锁定当前的对象,只有执行完该代码块才能释放该对象锁,下一个线程才能执行并锁定该对象。
我们再把SyncThread的调用稍微改一下:
Thread thread1 = new Thread(new
SyncThread(), "SyncThread1");
Thread thread2 = new Thread(new
SyncThread(), "SyncThread2");
thread1.start();
thread2.start();
结果如下:
SyncThread1:0
SyncThread2:1
SyncThread1:2
SyncThread2:3
SyncThread1:4
SyncThread2:5
SyncThread2:6
SyncThread1:7
SyncThread1:8
SyncThread2:9
不是说一个线程执行synchronized代码块时其它的线程受阻塞吗?为什么上面的例子中thread1和thread2同时在执行。这是因为synchronized只锁定对象,每个对象只有一个锁(lock)与之相关联,而上面的代码等同于下面这段代码:
SyncThread syncThread1 = new
SyncThread();
SyncThread syncThread2 = new
SyncThread();
Thread thread1 = new Thread(syncThread1,
"SyncThread1");
Thread thread2 = new Thread(syncThread2,
"SyncThread2");
thread1.start();
thread2.start();
这时创建了两个SyncThread的对象syncThread1和syncThread2,线程thread1执行的是syncThread1对象中的synchronized代码(run),而线程thread2执行的是syncThread2对象中的synchronized代码(run);我们知道synchronized锁定的是对象,这时会有两把锁分别锁定syncThread1对象和syncThread2对象,而这两把锁是互不干扰的,不形成互斥,所以两个线程可以同时执行。
2.当一个线程访问对象的一个synchronized(this)同步代码块时,另一个线程仍然可以访问该对象中的非synchronized(this)同步代码块。
【Demo2】:多个线程访问synchronized和非synchronized代码块
class Counter implements Runnable{ private int count; public Counter() { count = 0; } public void countAdd() { synchronized(this) { for (int i = 0; i < 5; i ++) { try { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + (count++)); Thread.sleep(100); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } } //非synchronized代码块,未对count进行读写操作,所以可以不用synchronized public void printCount() { for (int i = 0; i < 5; i ++) { try { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " count:" + count); Thread.sleep(100); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } public void run() { String threadName = Thread.currentThread().getName(); if (threadName.equals("A")) { countAdd(); } else if (threadName.equals("B")) { printCount(); } } }
调用代码:
Counter counter = new Counter();
Thread thread1 = new Thread(counter,
"A");
Thread thread2 = new Thread(counter,
"B");
thread1.start();
thread2.start();
结果如下:
A:0
B count:1
A:1
B count:2
A:2
B count:3
A:3
B count:4
A:4
B count:5
上面代码中countAdd是一个synchronized的,printCount是非synchronized的。从上面的结果中可以看出一个线程访问一个对象的synchronized代码块时,别的线程可以访问该对象的非synchronized代码块而不受阻塞。
- 指定要给某个对象加锁
【Demo3】:指定要给某个对象加锁
/** * 银行账户类 */ class Account { String name; float amount; public Account(String name, float amount) { this.name = name; this.amount = amount; } //存钱 public void deposit(float amt) { amount += amt; try { Thread.sleep(100); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } //取钱 public void withdraw(float amt) { amount -= amt; try { Thread.sleep(100); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } public float getBalance() { return amount; } } /** * 账户操作类 */ class AccountOperator implements Runnable{ private Account account; public AccountOperator(Account account) { this.account = account; } public void run() { synchronized (account) { account.deposit(500); account.withdraw(500); System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + account.getBalance()); } } }
调用代码:
Account account = new
Account("zhang san", 10000.0f);
AccountOperator accountOperator = new
AccountOperator(account);
final int THREAD_NUM = 5;
Thread threads[] = new
Thread[THREAD_NUM];
for (int i = 0; i < THREAD_NUM; i ++)
{
threads[i] = new Thread(accountOperator, "Thread" + i);
threads[i].start();
}
结果如下:
Thread3:10000.0
Thread2:10000.0
Thread1:10000.0
Thread4:10000.0
Thread0:10000.0
在AccountOperator 类中的run方法里,我们用synchronized 给account对象加了锁。这时,当一个线程访问account对象时,其他试图访问account对象的线程将会阻塞,直到该线程访问account对象结束。也就是说谁拿到那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,就可以用类似下面这样的方式写程序。
public void method3(SomeObject obj)
{
//obj 锁定的对象
synchronized(obj)
{
// todo
}
}
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对象来充当锁:
class Test implements Runnable {
private byte[] lock = new byte[0];
// 特殊的instance变量
public void method()
{
synchronized(lock) {
// todo 同步代码块
}
}
public void run() {
}
}
说明:零长度的byte数组对象创建起来将比任何对象都经济――查看编译后的字节码:生成零长度的byte[]对象只需3条操作码,而Object lock = new Object()则需要7行操作码。
修饰一个方法
Synchronized修饰一个方法很简单,就是在方法的前面加synchronized,public synchronized void method(){//todo}; synchronized修饰方法和修饰一个代码块类似,只是作用范围不一样,修饰代码块是大括号括起来的范围,而修饰方法范围是整个函数。如将【Demo1】中的run方法改成如下的方式,实现的效果一样。
*【Demo4】:synchronized修饰一个方法
public synchronized void run() { for (int i = 0; i < 5; i ++) { try { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + (count++)); Thread.sleep(100); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } }
Synchronized作用于整个方法的写法。
写法一:
public synchronized void method()
{ // todo }
写法二:
public void method() { synchronized(this)
{ // todo } }
写法一修饰的是一个方法,写法二修饰的是一个代码块,但写法一与写法二是等价的,都是锁定了整个方法时的内容。
在用synchronized修饰方法时要注意以下几点:
1. synchronized关键字不能继承。
虽然可以使用synchronized来定义方法,但synchronized并不属于方法定义的一部分,因此,synchronized关键字不能被继承。如果在父类中的某个方法使用了synchronized关键字,而在子类中覆盖了这个方法,在子类中的这个方法默认情况下并不是同步的,而必须显式地在子类的这个方法中加上synchronized关键字才可以。当然,还可以在子类方法中调用父类中相应的方法,这样虽然子类中的方法不是同步的,但子类调用了父类的同步方法,因此,子类的方法也就相当于同步了。这两种方式的例子代码如下:
在子类方法中加上synchronized关键字
class Parent { public synchronized void method() { } } class Child extends Parent { public synchronized void method() { } } 在子类方法中调用父类的同步方法 class Parent { public synchronized void method() { } } class Child extends Parent { public void method() { super.method(); } }
- 在定义接口方法时不能使用synchronized关键字。
- 构造方法不能使用synchronized关键字,但可以使用synchronized代码块来进行同步。
修饰一个静态的方法
Synchronized也可修饰一个静态方法,用法如下:
public synchronized static void
method() { // todo }
我们知道静态方法是属于类的而不属于对象的。同样的,synchronized修饰的静态方法锁定的是这个类的所有对象。我们对Demo1进行一些修改如下:
【Demo5】:synchronized修饰静态方法
/** * 同步线程 */ class SyncThread implements Runnable { private static int count; public SyncThread() { count = 0; } public synchronized static void method() { for (int i = 0; i < 5; i ++) { try { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + (count++)); Thread.sleep(100); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } public synchronized void run() { method(); } }
调用代码:
SyncThread syncThread1 = new
SyncThread();
SyncThread syncThread2 = new
SyncThread();
Thread thread1 = new Thread(syncThread1,
"SyncThread1");
Thread thread2 = new Thread(syncThread2,
"SyncThread2");
thread1.start();
thread2.start();
结果如下:
SyncThread1:0
SyncThread1:1
SyncThread1:2
SyncThread1:3
SyncThread1:4
SyncThread2:5
SyncThread2:6
SyncThread2:7
SyncThread2:8
SyncThread2:9
syncThread1和syncThread2是SyncThread的两个对象,但在thread1和thread2并发执行时却保持了线程同步。这是因为run中调用了静态方法method,而静态方法是属于类的,所以syncThread1和syncThread2相当于用了同一把锁。这与Demo1是不同的。
修饰一个类
Synchronized还可作用于一个类,用法如下:
class ClassName {
public void method() {
synchronized(ClassName.class) {
// todo
}
}
}
我们把Demo5再作一些修改。
【Demo6】:修饰一个类
/** * 同步线程 */ class SyncThread implements Runnable { private static int count; public SyncThread() { count = 0; } public static void method() { synchronized(SyncThread.class) { for (int i = 0; i < 5; i ++) { try { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + (count++)); Thread.sleep(100); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } } public synchronized void run() { method(); } }
其效果和【Demo5】是一样的,synchronized作用于一个类T时,是给这个类T加锁,T的所有对象用的是同一把锁。
总结:
A. 无论synchronized关键字加在方法上还是对象上,如果它作用的对象是非静态的,则它取得的锁是对象;如果synchronized作用的对象是一个静态方法或一个类,则它取得的锁是对类,该类所有的对象同一把锁。
B. 每个对象只有一个锁(lock)与之相关联,谁拿到这个锁谁就可以运行它所控制的那段代码。
C. 实现同步是要很大的系统开销作为代价的,甚至可能造成死锁,所以尽量避免无谓的同步控制。
浅显易懂的Sysnchronizd用法的更多相关文章
- GCC 警告提示的用法
转自GCC 警告提示的用法 本节主要讲解GCC的警告提示功能.GCC包含完整的出错检查和警告提示功能,它们可以帮助Linux程序员写出更加专业和优美的代码.我们千万不能小瞧这些警告信息,在很多情况下, ...
- Java中Array.sort()的几种用法
****************************************************** * 精品书籍推荐:<Java从入门到经通> * 本书系统全面.浅显易懂,非常适 ...
- STM32位带操作总结---浅显易懂
正在准备做毕业设计,配置LED_Config()的时候,又看到了位带操作的宏定义,我又嘀咕了,什么是位带操作,一年前在使用位带操作的时候,就查阅过好多资料,Core-M3也看过,但是对于博主这种“低能 ...
- Array、List和ArrayList的区别(推荐: 浅显易懂)
数组.List和ArrayList的区别(推荐: 浅显易懂) 有些知识点可能平时一直在使用,不过实际开发中我们可能只是知其然不知其所以然,所以经常的总结会对我们的提高和进步有很大的帮助,这里记录自 ...
- 【ARM】---STM32位带操作总结---浅显易懂
正在准备做毕业设计,配置LED_Config()的时候,又看到了位带操作的宏定义,我又嘀咕了,什么是位带操作,一年前在使用位带操作的时候,就查阅过好多资料,Core-M3也看过,但是对于博主这种“低能 ...
- Linux 命令中 more、less、head、tail 命令的用法
more 命令 more 命令,功能类似 cat ,cat 命令是将整个文件的内容从上到下显示在屏幕上. more 命令会一页一页的显示,方便使用者逐页阅读,而最基本的指令就是按空白键(space)往 ...
- [源码分析] 从FlatMap用法到Flink的内部实现
[源码分析] 从FlatMap用法到Flink的内部实现 0x00 摘要 本文将从FlatMap概念和如何使用开始入手,深入到Flink是如何实现FlatMap.希望能让大家对这个概念有更深入的理解. ...
- EditText 基本用法
title: EditText 基本用法 tags: EditText,编辑框,输入框 --- EditText介绍: EditText 在开发中也是经常用到的控件,也是一个比较必要的组件,可以说它是 ...
- jquery插件的用法之cookie 插件
一.使用cookie 插件 插件官方网站下载地址:http://plugins.jquery.com/cookie/ cookie 插件的用法比较简单,直接粘贴下面代码示例: //生成一个cookie ...
随机推荐
- Python学习---重点模块之configparse
configparse模块常用于生成和修改常见的配置文档 生成配置模块:用字典写 import configparser config = configparser.ConfigParser() co ...
- 你所不知道的C和C++运行库 标签: vc 2017-05-26 10:33 41人阅读 评论(0) 收藏
在使用vs2013调用vc2005编译出的dll时出现错误,遂将源程序用vs2013编译出dll,再用vs2013调用错误消失,不解.寻找原因时有人说"VC库版本不一样",故查找C ...
- June 19th 2017 Week 25th Monday
Everyone is dissatisfied with his own fortune. 人对自己的命运总是感到不满足. We always want more, even when we hav ...
- c++中左值的含义
<<cpp primer plus 6th edition>>中的原文(Chapter 8 Adventures in Functions): What is an lvalu ...
- js 对象数组删除和查找的方法
deleteItem: function (array,item) { const index = this.array.findIndex(text => text.name === item ...
- JavaScript的DOM_其他的扩展
一.呈现模式 从 IE6 开始开始区分标准模式和混杂模式(怪异模式),主要是看文档的声明. IE 为document 对象添加了一个名为 compatMode 属性,这个属性可以识别 IE 浏览器的文 ...
- 开源项目之防火墙 tdifw
tdifw是windows防火墙软件(TDI层驱动过滤),负责监控网络监听与连接.以及过滤信息. 源码在src目录, 程序在Bin目录,执行根目录下的批处理文件也可以,具体步骤如下: 1. 运行ins ...
- Vue点击切换class
<style> .active{ color: red; } </style> <ul id="app"> <li v-for='(ite ...
- viewsate用法
ViewState["名称"]="ssss";直接赋值取值只能在同一个页面使用, 离开页面就会失效
- java GC是何时对什么东西做什么事情
之前学习了javaGC的原理机制,有了一定的了解,现在做一个整理总结,便于理解记忆,包括三个问题: 1. java GC是什么时候做的? 2. java GC作用的东西是什么? 3. java GC具 ...