Java的synchronized使用小结

女爷i 2022-08-14 00:44 186阅读 0赞

首先需要阐明两个基本问题：1.锁只能获取自对象，而不是代码，也就是说synchronized \[static\] methodName这样的写法其实获取的还是对象锁；2.未synchronized的代码执行不受锁的影响。

下面看synchronized的使用场景：

1.synchronized非静态方法和synchronized(this)

这是等效的两种写法，也就是说synchronized非静态方法其实获取的是this对象锁。

当多个线程操作同一实例时，任一线程调用任一synchronized非静态方法均会阻塞其余线程对所有synchronized非静态方法的调用，也就是说所有线程对synchronized非静态方法的调用将变成串行。当不同线程操作不同实例时，对synchronized非静态方法的调用将变成并行。

class SyncTest
    {
        public void nonStaticA()
        {
            synchronized (this)
            {
                for (int i = 0; i < 5; ++i)
                {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " nonStaticA");
                    Thread.sleep(100);
                }
            }
        }
    
        public synchronized void nonStaticB()
        {
            for (int i = 0; i < 5; ++i)
            {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " nonStaticB");
                Thread.sleep(100);
            }
        }
    
        ......
    }

假设SyncTest对象obj，线程T1调用obj\#nonStaticA,线程T2调用obj\#nonStaticB，后者调用的执行必须在前者完成之后。

2.synchronized静态方法和synchronized(class)  
这是等效的两种写法，也就是说synchronized静态方法其实获取的是class对象锁。  
当多个线程操作任意实例时，任一线程调用任一synchronized静态方法均会阻塞其余线程对所有synchronized静态方法的调用，也就是说所有线程对synchronized静态方法的调用将变成串行。

class SyncTest
    {
        public void staticA()
        {
            synchronized (SyncTest.class)
            {
                for (int i = 0; i < 5; ++i)
                {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " staticA");
                    Thread.sleep(100);
                }
            }
        }
    
        public synchronized static void staticB()
        {
            for (int i = 0; i < 5; ++i)
            {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " staticB");
                Thread.sleep(100);
            }
        }
    
        ......
    }

假设线程T1调用SyncTest\#staticB，线程T2调用obj\#staticA，后者调用的执行必须在前者完成之后。

3.synchronized非静态方法和synchronized静态方法共存  
当多个线程操作同一实例时，任一线程调用任一synchronized非静态方法均不阻塞其余线程对所有synchronized静态方法的调用，反之亦然，也就是说这两者彼此不影响。  
结合上述的SyncTest代码，假设线程T1调用obj\#nonStaticB，线程T2调用SyncTest\#staticB，两者会并发执行。

4.synchronized非静态成员变量  
这个本质与1一样，只不过是锁的作用区域变小了，一般是方法体内的代码块。  
当多个线程操作同一实例时，任一线程执行synchronized(lockObj)代码块时，均会阻塞其余线程对所有的synchronized(lockObj)代码块的执行，也就是说所有线程对synchronized(lockObj)代码块的执行将变成串行。注意：此处的synchronized(lockObj)表示获取名称为lockObj的非static对象的锁，如果类代码中还有其余对象锁的话，彼此不受影响。当然，如果不同线程针对不同实例的话，也相互没有影响。

class SyncTest
    {
        private final Object lock = new Object();
    
        public void lockMethodA()
        {
    	......
    
            synchronized (lock)
            {
                for (int i = 0; i < 5; ++i)
                {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " lockMethodA");
                    Thread.sleep(100);
                }
            }
    
    	......
        }
    
        ......
    }

假设SyncTest对象obj，线程T1调用obj\#lockMethodA，线程T2调用obj\#lockMethodA，前者将在synchronized (lock)处阻塞后者。如果T2调用obj\#nonStaticB，两个线程彼此没有影响。注意：obj\#nonStaticB获取的是this对象锁，obj\#lockMethodA获取的是lock对象锁，虽然lock是this的成员变量，但是作为对象锁时彼此没有影响。

5.synchronized静态成员变量  
这个本质与2一样，也只不过是锁的作用区域变小为方法体内的代码块。  
当多个线程操作任一实例时，任一线程执行synchronized(lockObj)代码块时，均会阻塞其余线程对所有的synchronized(lockObj)代码块的执行，也就是说所有线程对synchronized(lockObj)代码块的执行将变成串行。注意：此处的synchronized(lockObj)表示获取名称为lockObj的static对象的锁，如果类代码中还有其余对象锁的话，彼此不受影响。

class SyncTest
    {
        private final static Object lockStaticA = new Object();
    
        private final static Object lockStaticB = new Object();
    
        public void lockStaticMethodA()
        {
    	......
    
           synchronized (lockStaticA)
            {
                for (int i = 0; i < 5; ++i)
                {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " lockMethodA");
                    try
                    {
                        Thread.sleep(100);
                    }
                    catch (final InterruptedException e)
                    {
                        // TODO Auto-generated catch block
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
    
    	......
        }
    
        public void lockStaticMethodB()
        {
    	......
    
            synchronized (lockStaticB)
            {
                for (int i = 0; i < 5; ++i)
                {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " lockStaticMethodB");
                    try
                    {
                        Thread.sleep(100);
                    }
                    catch (final InterruptedException e)
                    {
                        // TODO Auto-generated catch block
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
    
    	......
        }
    
        ......
    }

假设线程T1调用obj\#lockStaticMethodA，线程T2调用obj1\#lockStaticMethodA，前者将在synchronized(lockStaticA)处阻塞后者。但如果T2调用obj\#lockStaticMethodB，将不受影响。

上面应该囊括了synchronized的绝大部分使用场景，不过这么累赘的描述其实可以简单的归类到两种大场景：获取锁的对象是静态还是非静态。如果是非静态，则只有操作同一实例的线程，在执行synchronized的代码区域时，会竞争指定的对象锁。如果是静态，则操作任一实例的线程，在执行synchronized的代码区域时，会竞争指定的对象锁。

最后再强调一下：不同的对象锁之间不受影响。