您好,登錄后才能下訂單哦!
這篇文章主要講解了在JAVA中Synchronized的使用方法,內容清晰明了,對此有興趣的小伙伴可以學習一下,相信大家閱讀完之后會有幫助。
在Java中,synchronized關鍵字是用來控制線程同步的,就是在多線程的環境下,控制synchronized代碼段不被多個線程同時執行。
synchronized是Java中的關鍵字,是一種同步鎖。它修飾的對象有以下幾種:
1. 修飾一個代碼塊,被修飾的代碼塊稱為同步語句塊,其作用的范圍是大括號{}括起來的代碼,作用的對象是調用這個代碼塊的對象;
2. 修飾一個方法,被修飾的方法稱為同步方法,其作用的范圍是整個方法,作用的對象是調用這個方法的對象;
3. 修改一個靜態的方法,其作用的范圍是整個靜態方法,作用的對象是這個類的所有對象;
4. 修改一個類,其作用的范圍是synchronized后面括號括起來的部分,作用主的對象是這個類的所有對象。
修飾一個代碼塊
1.一個線程訪問一個對象中的synchronized(this)同步代碼塊時,其他試圖訪問該對象的線程將被阻塞。我們看下面一個例子:
【Demo1】:synchronized的用法
/** * 同步線程 */ 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的調用:
SyncThread syncThread = new SyncThread(); Thread thread1 = new Thread(syncThread, "SyncThread1"); Thread thread2 = new Thread(syncThread, "SyncThread2"); thread1.start(); thread2.start();
結果如下:
SyncThread1:0
SyncThread1:1
SyncThread1:2
SyncThread1:3
SyncThread1:4
SyncThread2:5
SyncThread2:6
SyncThread2:7
SyncThread2:8
SyncThread2:9
當兩個并發線程(thread1和thread2)訪問同一個對象(syncThread)中的synchronized代碼塊時,在同一時刻只能有一個線程得到執行,另一個線程受阻塞,必須等待當前線程執行完這個代碼塊以后才能執行該代碼塊。Thread1和thread2是互斥的,因為在執行synchronized代碼塊時會鎖定當前的對象,只有執行完該代碼塊才能釋放該對象鎖,下一個線程才能執行并鎖定該對象。
我們再把SyncThread的調用稍微改一下:
Thread thread1 = new Thread(new SyncThread(), "SyncThread1"); Thread thread2 = new Thread(new SyncThread(), "SyncThread2"); thread1.start(); thread2.start();
結果如下:
SyncThread1:0
SyncThread2:1
SyncThread1:2
SyncThread2:3
SyncThread1:4
SyncThread2:5
SyncThread2:6
SyncThread1:7
SyncThread1:8
SyncThread2:9
不是說一個線程執行synchronized代碼塊時其它的線程受阻塞嗎?為什么上面的例子中thread1和thread2同時在執行。這是因為synchronized只鎖定對象,每個對象只有一個鎖(lock)與之相關聯,而上面的代碼等同于下面這段代碼:
SyncThread syncThread1 = new SyncThread(); SyncThread syncThread2 = new SyncThread(); Thread thread1 = new Thread(syncThread1, "SyncThread1"); Thread thread2 = new Thread(syncThread2, "SyncThread2"); thread1.start(); thread2.start();
這時創建了兩個SyncThread的對象syncThread1和syncThread2,線程thread1執行的是syncThread1對象中的synchronized代碼(run),而線程thread2執行的是syncThread2對象中的synchronized代碼(run);我們知道synchronized鎖定的是對象,這時會有兩把鎖分別鎖定syncThread1對象和syncThread2對象,而這兩把鎖是互不干擾的,不形成互斥,所以兩個線程可以同時執行。
2.當一個線程訪問對象的一個synchronized(this)同步代碼塊時,另一個線程仍然可以訪問該對象中的非synchronized(this)同步代碼塊。
【Demo2】:多個線程訪問synchronized和非synchronized代碼塊
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代碼塊,未對count進行讀寫操作,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(); } } }
調用代碼:
Counter counter = new Counter(); Thread thread1 = new Thread(counter, "A"); Thread thread2 = new Thread(counter, "B"); thread1.start(); thread2.start();
結果如下:
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
上面代碼中countAdd是一個synchronized的,printCount是非synchronized的。從上面的結果中可以看出一個線程訪問一個對象的synchronized代碼塊時,別的線程可以訪問該對象的非synchronized代碼塊而不受阻塞。
指定要給某個對象加鎖
【Demo3】:指定要給某個對象加鎖
/** * 銀行賬戶類 */ class Account { String name; float amount; public Account(String name, float amount) { this.name = name; this.amount = amount; } //存錢 public void deposit(float amt) { amount += amt; try { Thread.sleep(100); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } //取錢 public void withdraw(float amt) { amount -= amt; try { Thread.sleep(100); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } public float getBalance() { return amount; } } /** * 賬戶操作類 */ 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()); } } }
調用代碼:
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(); }
結果如下:
Thread3:10000.0
Thread2:10000.0
Thread1:10000.0
Thread4:10000.0
Thread0:10000.0
在AccountOperator 類中的run方法里,我們用synchronized 給account對象加了鎖。這時,當一個線程訪問account對象時,其他試圖訪問account對象的線程將會阻塞,直到該線程訪問account對象結束。也就是說誰拿到那個鎖誰就可以運行它所控制的那段代碼。
當有一個明確的對象作為鎖時,就可以用類似下面這樣的方式寫程序。
public void method3(SomeObject obj) { //obj 鎖定的對象 synchronized(obj) { // todo } }
當沒有明確的對象作為鎖,只是想讓一段代碼同步時,可以創建一個特殊的對象來充當鎖:
class Test implements Runnable { private byte[] lock = new byte[0]; // 特殊的instance變量 public void method() { synchronized(lock) { // todo 同步代碼塊 } } public void run() { } }
說明:零長度的byte數組對象創建起來將比任何對象都經濟――查看編譯后的字節碼:生成零長度的byte[]對象只需3條操作碼,而Object lock = new Object()則需要7行操作碼。
修飾一個方法
Synchronized修飾一個方法很簡單,就是在方法的前面加synchronized,public synchronized void method(){//todo}; synchronized修飾方法和修飾一個代碼塊類似,只是作用范圍不一樣,修飾代碼塊是大括號括起來的范圍,而修飾方法范圍是整個函數。如將【Demo1】中的run方法改成如下的方式,實現的效果一樣。
*【Demo4】:synchronized修飾一個方法
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作用于整個方法的寫法。
寫法一:
public synchronized void method() { // todo }
寫法二:
public void method() { synchronized(this) { // todo } }
寫法一修飾的是一個方法,寫法二修飾的是一個代碼塊,但寫法一與寫法二是等價的,都是鎖定了整個方法時的內容。
在用synchronized修飾方法時要注意以下幾點:
1. synchronized關鍵字不能繼承。
雖然可以使用synchronized來定義方法,但synchronized并不屬于方法定義的一部分,因此,synchronized關鍵字不能被繼承。如果在父類中的某個方法使用了synchronized關鍵字,而在子類中覆蓋了這個方法,在子類中的這個方法默認情況下并不是同步的,而必須顯式地在子類的這個方法中加上synchronized關鍵字才可以。當然,還可以在子類方法中調用父類中相應的方法,這樣雖然子類中的方法不是同步的,但子類調用了父類的同步方法,因此,子類的方法也就相當于同步了。這兩種方式的例子代碼如下:
在子類方法中加上synchronized關鍵字
class Parent { public synchronized void method() { } } class Child extends Parent { public synchronized void method() { } }
在子類方法中調用父類的同步方法
class Parent { public synchronized void method() { } } class Child extends Parent { public void method() { super.method(); } }
2.在定義接口方法時不能使用synchronized關鍵字。
3.構造方法不能使用synchronized關鍵字,但可以使用synchronized代碼塊來進行同步。
修飾一個靜態的方法
Synchronized也可修飾一個靜態方法,用法如下:
public synchronized static void method() { // todo }
我們知道靜態方法是屬于類的而不屬于對象的。同樣的,synchronized修飾的靜態方法鎖定的是這個類的所有對象。我們對Demo1進行一些修改如下:
【Demo5】:synchronized修飾靜態方法
/** * 同步線程 */ 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(); } }
調用代碼:
SyncThread syncThread1 = new SyncThread(); SyncThread syncThread2 = new SyncThread(); Thread thread1 = new Thread(syncThread1, "SyncThread1"); Thread thread2 = new Thread(syncThread2, "SyncThread2"); thread1.start(); thread2.start();
結果如下:
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的兩個對象,但在thread1和thread2并發執行時卻保持了線程同步。這是因為run中調用了靜態方法method,而靜態方法是屬于類的,所以syncThread1和syncThread2相當于用了同一把鎖。這與Demo1是不同的。
修飾一個類
Synchronized還可作用于一個類,用法如下:
class ClassName { public void method() { synchronized(ClassName.class) { // todo } } }
我們把Demo5再作一些修改。
【Demo6】:修飾一個類
/** * 同步線程 */ 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】是一樣的,synchronized作用于一個類T時,是給這個類T加鎖,T的所有對象用的是同一把鎖。
總結:
A. 無論synchronized關鍵字加在方法上還是對象上,如果它作用的對象是非靜態的,則它取得的鎖是對象;如果synchronized作用的對象是一個靜態方法或一個類,則它取得的鎖是對類,該類所有的對象同一把鎖。
B. 每個對象只有一個鎖(lock)與之相關聯,誰拿到這個鎖誰就可以運行它所控制的那段代碼。
C. 實現同步是要很大的系統開銷作為代價的,甚至可能造成死鎖,所以盡量避免無謂的同步控制。
看完上述內容,是不是對在JAVA中Synchronized的使用方法有進一步的了解,如果還想學習更多內容,歡迎關注億速云行業資訊頻道。
免責聲明:本站發布的內容(圖片、視頻和文字)以原創、轉載和分享為主,文章觀點不代表本網站立場,如果涉及侵權請聯系站長郵箱:is@yisu.com進行舉報,并提供相關證據,一經查實,將立刻刪除涉嫌侵權內容。