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synchronized同步锁

2024-11-20 08:28:02   202人阅读

在多线程的情况下，由于同一进程的多个线程共享同一片存储空间，在带来方便的同时，也带来了访问冲突这个严重的问题。Java语言提供了专门机制以解决这种冲突，有效避免了同一个数据对象被多个线程同时访问。
由于我们可以通过 private 关键字来保证数据对象只能被方法访问，所以我们只需针对方法提出一套机制，这套机制就是 synchronized 关键字，它包括两种用法：synchronized 方法和 synchronized 块。
1. synchronized 方法：通过在方法声明中加入 synchronized关键字来声明 synchronized 方法。如：
public synchronized void accessVal(int newVal);
synchronized 方法控制对类成员变量的访问：每个类实例对应一把锁，每个 synchronized 方法都必须获得调用该方法的类实例的锁方能执行，否则所属线程阻塞，方法一旦执行，就独占该锁，直到从该方法返回时才将锁释放，此后被阻塞的线程方能获得该锁，重新进入可执行状态。这种机制确保了同一时刻对于每一个类实例，其所有声明为 synchronized 的成员函数中至多只有一个处于可执行状态（因为至多只有一个能够获得该类实例对应的锁），从而有效避免了类成员变量的访问冲突（只要所有可能访问类成员变量的方法均被声明为 synchronized）。 
在 Java 中，不光是类实例，每一个类也对应一把锁，这样我们也可将类的静态成员函数声明为 synchronized ，以控制其对类的静态成员变量的访问。
synchronized 方法的缺陷：若将一个大的方法声明为synchronized 将会大大影响效率，典型地，若将线程类的方法 run() 声明为 synchronized ，由于在线程的整个生命期内它一直在运行，因此将导致它对本类任何 synchronized 方法的调用都永远不会成功。当然我们可以通过将访问类成员变量的代码放到专门的方法中，将其声明为 synchronized ，并在主方法中调用来解决这一问题，但是 Java 为我们提供了更好的解决办法，那就是 synchronized 块。
2. synchronized 块：通过 synchronized关键字来声明synchronized 块。语法如下：
synchronized(syncObject) {
//允许访问控制的代码
}
synchronized 块是这样一个代码块，其中的代码必须获得对象 syncObject （如前所述，可以是类实例或类）的锁方能执行，具体机制同前所述。由于可以针对任意代码块，且可任意指定上锁的对象，故灵活性较高。

public class TraditionalThreadSynchronized  {
     
    public static void main(String[] args) {
        new TraditionalThreadSynchronized().init();
    }
    void init(){
        final Outputer out  = new Outputer();
        //线程1
        new Thread(new Runnable(){
            @Override
            public void run() {
                while(true){
                    try {
                        Thread.sleep(200);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    out.output1("Tmethod--->AAAAAA");
                }
            }
              
        }).start();
        //线程2
        new Thread(new Runnable(){
            @Override
            public void run() {
                while(true){
                    try {
                        Thread.sleep(200);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    out.output3("Tmethod--->BBBBBB");
                }
            }
             
        }).start();
    } //end main
     
    static class Outputer{  //内部类
        /**
         * 方法内部加上线程锁，线程的锁只能锁同一个对象，如果有static方法那么线程锁必须为Class，不能为this
         */
        public void output1(String name){
            int len =name.length();
            synchronized (Outputer.class){ //synchronized参数可以为this，但是和static方法不能实现互斥，实现互斥只能为同一个对象
                for(int i=0;i<len;i++){
                    System.out.print(name.charAt(i));
                }
                System.out.println();
            }
        }
        /**
         * output2 和 output3不能实现同步，output2用的是对象锁的是this而output3是static方法要锁的话只能用class，如：output1
         * @param name
         */
        public synchronized void output2(String name){ //直接把锁加在方法上，默认把synchronized加载方法上那么他的互斥对象为this
            int len =name.length();
                for(int i=0;i<len;i++){
                    System.out.print(name.charAt(i));
                }
                System.out.println();
        }
        //static方法的线程锁
        public static synchronized void output3(String name){
            int len =name.length();
            for(int i=0;i<len;i++){
                System.out.print(name.charAt(i));
            }
            System.out.println();
        }
    }
}

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