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Java并發編程系列(二)----synchronized鎖詳解

2019-11-14 08:45:53
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供稿:網友

前面我們分析了volatile關鍵字,我們知道volatile關鍵字是無法保證線程安全的。那么java的線程安全主要由內置的synchronized關鍵字和Locks包下的類來保證,Locks包下的類留到下一節再講。

關于synchronized,有兩種同步方式,一種是同步方法,另外一種是同步代碼塊,關于什么是同步代碼塊,什么是同步方法就不細講了,這里主要講講Java的內置鎖。看一段代碼

package com.rancho945.concurrent;public class SynchronizedDemo { PRivate Object lockObject = new Object(); //A:同步方法 public synchronized void method1(){ } //B:同步靜態方法 public static synchronized void method2(){ } public void method3(){ //C:同步代碼塊 synchronized (lockObject) { } } public void method4(){ //D:同步代碼塊 synchronized (this) { } } //E:沒有同步 public void method5() { }}

很多小伙伴們容易把鎖的各種表現形式搞蒙,其實只要記住兩點即可:

內置鎖有兩種:一種是類鎖,另一種是對象鎖;類鎖只有一個,不同的對象有不同的對象鎖。不同的鎖之間不互斥,線程可以并發執行沒有互斥條件的代碼(廢話)。

看上面的代碼,A、B、C、三處的鎖是不同的,A和D是同一把鎖。A和D處的是SynchronizedDemo對象鎖,B是Synchronized類鎖,C是lockObject對象鎖,E沒有加鎖。

那么也就意味著:多線程可以同時執行ABCE處的代碼,因為他們沒有互斥條件。而A和D在同一時刻只能被一個線程執行,因為他們持有的是同一把鎖。

我們把上面的代碼加一點點料。

package com.rancho945.concurrent;public class SynchronizeDemo { private Object lockObject = new Object(); //臨界資源(共享變量) private static int count = 0; //A:同步方法 public synchronized void method1(){ count++; } //B:同步靜態方法 public static synchronized void method2(){ count++; } public void method3(){ //C:同步代碼塊 synchronized (lockObject) { count++; } } public void method4(){ //D:同步代碼塊 synchronized (this) { count++; } } //E:沒有同步 public void method5() { count++; }}

有可能被多個線程訪問到的資源,我們稱之為臨界資源或共享變量。這里的count變量就是屬于共享變量。那么在多線程的環境下,對count的操作是不安全的,比如某個線程執行method1的時候,另外的線程執行了method2或者3或者5。要想對count變量進行線程安全的操作,那么所有操作count變量的都需要同一把鎖。 再看一個換湯不換藥的:

package com.rancho945.concurrent;public class SynchronizeDemo { private Object lockObject = new Object(); private SynchronizeDemo lockDemo = new SynchronizeDemo(); //臨界資源(共享資源) private static int count = 0; //A:同步方法 public synchronized void method1(){ count++; } //B:同步靜態方法 public static synchronized void method2(){ count++; } public void method3(){ //C:同步代碼塊 synchronized (lockObject) { count++; } } public void method4(){ //D:同步代碼塊 synchronized (this) { count++; } } //E:沒有同步 public void method5() { count++; } public void method6() { //F lockDemo.method1(); } public void method7() { //G lockDemo.method4(); } public void method8() { //H synchronized (lockDemo) { } } public void method9() { //I lockDemo.method3(); }}

這里的FGH都是同一把鎖,他們之間是互斥的,因為使用的都是lockDemo對象的鎖。而I與FGH不互斥,因為用的是lockDemo中的lockObject對象的鎖

在發生異常的時候,JVM會自動釋放鎖,因此不會因為異常而發生死鎖

那么我們開始思考,為什么鎖的設計會是放在對象上而不是放在線程上呢?

答案從我們的生活中找,比如說,你(線程)上廁所(對象),是自己每次都帶一把鎖還是廁所門上裝一把鎖?這道理同樣適合用于Java鎖的設計,同時也更好地解釋了:

當執行Thread.sleep()的時候為什么不會釋放鎖(相當你在廁所睡著了,廁所還是鎖著的); wait方法是在Object上而不是Thread上(鎖在廁所門上而不是在你手上); 必須獲得對象鎖才能調用wait和notify、notifyAll方法(廁所門的鎖控制權在你手上你才能決定是否把廁所讓給別人用)。
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