如何使用java synchronized进行线程同步

深碍√TFBOYSˉ_ 2022-08-05 05:18 137阅读 0赞

在java编程思想中对synchronized的一点解释:

<table style="color:rgb(51,51,51); font-family:Arial; font-size:14px; line-height:26px; table-layout:fixed"> 
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 1、synchronized关键字的作用域有二种：&nbsp; 1）是某个对象实例内，synchronized aMethod(){}可以防止多个线程同时访问这个对象的synchronized方法（如果一个对象有多个synchronized方法，只要一个线程访问了其中的一个synchronized方法，其它线程不能同时访问这个对象中任何一个synchronized方法）。这时，不同的对象实例的synchronized方法是不相干扰的。也就是说，其它线程照样可以同时访问相同类的另一个对象实例中的synchronized方法；&nbsp; 2）是某个类的范围，synchronized static aStaticMethod{}防止多个线程同时访问这个类中的synchronized static 方法。它可以对类的所有对象实例起作用。&nbsp; 2、除了方法前用synchronized关键字，synchronized关键字还可以用于方法中的某个区块中，表示只对这个区块的资源实行互斥访问。用法是: synchronized(this){/*区块*/}，它的作用域是当前对象；&nbsp; 3、synchronized关键字是不能继承的，也就是说，基类的方法synchronized f(){} 在继承类中并不自动是synchronized f(){}，而是变成了f(){}。继承类需要你显式的指定它的某个方法为synchronized方法；&nbsp; 
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 java里面synchronized用法 
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 <td> synchronized的一个简单例子 public class TextThread&nbsp; { &nbsp;/** &nbsp; * @param args &nbsp; */ &nbsp;public static void main(String[] args)&nbsp; &nbsp;{ &nbsp; // TODO 自动生成方法存根 &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; TxtThread tt = new TxtThread(); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; new Thread(tt).start(); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; new Thread(tt).start(); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; new Thread(tt).start(); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; new Thread(tt).start(); &nbsp;} } class TxtThread implements Runnable { &nbsp;int num = 100; &nbsp;String str = new String(); &nbsp;public void run() &nbsp;{ &nbsp; while (true) &nbsp; { &nbsp;&nbsp; synchronized(str) &nbsp;&nbsp; { &nbsp;&nbsp; if (num&gt;0) &nbsp;&nbsp; { &nbsp;&nbsp;&nbsp; try &nbsp;&nbsp;&nbsp; { &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Thread.sleep(10); &nbsp;&nbsp;&nbsp; } &nbsp;&nbsp;&nbsp; catch(Exception e) &nbsp;&nbsp;&nbsp; { &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; e.getMessage(); &nbsp;&nbsp;&nbsp; } &nbsp;&nbsp;&nbsp; System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ "this is "+ num--); &nbsp;&nbsp; } &nbsp;&nbsp; } &nbsp; } &nbsp;} } 上面的例子中为了制造一个时间差,也就是出错的机会,使用了Thread.sleep(10) Java对多线程的支持与同步机制深受大家的喜爱，似乎看起来使用了synchronized关键字就可以轻松地解决多线程共享数据同步问题。到底如何？――还得对synchronized关键字的作用进行深入了解才可定论。 总的说来，synchronized关键字可以作为函数的修饰符，也可作为函数内的语句，也就是平时说的同步方法和同步语句块。如果再细的分类，synchronized可作用于instance变量、object reference（对象引用）、static函数和class literals(类名称字面常量)身上。 在进一步阐述之前，我们需要明确几点： A．无论synchronized关键字加在方法上还是对象上，它取得的锁都是对象，而不是把一段代码或函数当作锁――而且同步方法很可能还会被其他线程的对象访问。 B．每个对象只有一个锁（lock）与之相关联。 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。 接着来讨论synchronized用到不同地方对代码产生的影响： &nbsp; 假设P1、P2是同一个类的不同对象，这个类中定义了以下几种情况的同步块或同步方法，P1、P2就都可以调用它们。 &nbsp; 1．&nbsp; 把synchronized当作函数修饰符时，示例代码如下： Public synchronized void methodAAA() { //…. } 这也就是同步方法，那这时synchronized锁定的是哪个对象呢？它锁定的是调用这个同步方法对象。也就是说，当一个对象P1在不同的线程中执行这个同步方法时，它们之间会形成互斥，达到同步的效果。但是这个对象所属的Class所产生的另一对象P2却可以任意调用这个被加了synchronized关键字的方法。 上边的示例代码等同于如下代码： public void methodAAA() { synchronized (this)&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; //&nbsp; (1) { &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; //….. } } &nbsp;(1)处的this指的是什么呢？它指的就是调用这个方法的对象，如P1。可见同步方法实质是将synchronized作用于object reference。――那个拿到了P1对象锁的线程，才可以调用P1的同步方法，而对P2而言，P1这个锁与它毫不相干，程序也可能在这种情形下摆脱同步机制的控制，造成数据混乱：（ 2．同步块，示例代码如下： &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; public void method3(SomeObject so) &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; { &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; synchronized(so) { &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; //….. } } 这时，锁就是so这个对象，谁拿到这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，就可以这样写程序，但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instance变量（它得是一个对象）来充当锁： class Foo implements Runnable { &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; private byte[] lock = new byte[0];&nbsp; // 特殊的instance变量 &nbsp;&nbsp;&nbsp; Public void methodA() { &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; synchronized(lock) { //… } } //….. } 注：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。 3．将synchronized作用于static 函数，示例代码如下： &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Class Foo { public synchronized static void methodAAA()&nbsp;&nbsp; // 同步的static 函数 { //…. } public void methodBBB() { &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; synchronized(Foo.class)&nbsp;&nbsp; //&nbsp; class literal(类名称字面常量) } &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; } &nbsp;&nbsp; 代码中的methodBBB()方法是把class literal作为锁的情况，它和同步的static函数产生的效果是一样的，取得的锁很特别，是当前调用这个方法的对象所属的类（Class，而不再是由这个Class产生的某个具体对象了）。 记得在《Effective Java》一书中看到过将 Foo.class和 P1.getClass()用于作同步锁还不一样，不能用P1.getClass()来达到锁这个Class的目的。P1指的是由Foo类产生的对象。 可以推断：如果一个类中定义了一个synchronized的static函数A，也定义了一个synchronized 的instance函数B，那么这个类的同一对象Obj在多线程中分别访问A和B两个方法时，不会构成同步，因为它们的锁都不一样。A方法的锁是Obj这个对象，而B的锁是Obj所属的那个Class。 &nbsp; 小结如下： 搞清楚synchronized锁定的是哪个对象，就能帮助我们设计更安全的多线程程序。 &nbsp; 还有一些技巧可以让我们对共享资源的同步访问更加安全： 1．&nbsp; 定义private 的instance变量+它的 get方法，而不要定义public/protected的instance变量。如果将变量定义为public，对象在外界可以绕过同步方法的控制而直接取得它，并改动它。这也是JavaBean的标准实现方式之一。 2．&nbsp; 如果instance变量是一个对象，如数组或ArrayList什么的，那上述方法仍然不安全，因为当外界对象通过get方法拿到这个instance对象的引用后，又将其指向另一个对象，那么这个private变量也就变了，岂不是很危险。 这个时候就需要将get方法也加上synchronized同步，并且，只返回这个private对象的clone()――这样，调用端得到的就是对象副本的引用了。 </td> 
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