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JAVA线程安全之synchronized关键字的正确用法

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JAVA线程安全关于synchronized关键字的用法,今天才知道原来我一直错了。以为用了synchronized关键字包住了代码就可以线程同步安全了。

测试了下。发现是完全的错了。synchronized必须正确的使用才是真正的线程安全。。。虽然知道这种写法,一直以为却由于懒而用了错误的方法。

看来基础还没有打好。仍需复习加强!工作中犯这种错误是不可原谅的,要知道使用synchronized关键字的地方都是数据敏感的!汗一把。。。

先贴代码:

 

[java] view plaincopy
 
  1. package com;  
  2.   
  3. public class ThreadTest {  
  4.     public static void main(String[] args) {  
  5.         MyThread m1 = new MyThread(1);  
  6.         MyThread m2 = new MyThread(2);  
  7.         m1.start();  
  8.         m2.start();  
  9.     }  
  10. }  
  11.   
  12. final class MyThread extends Thread {  
  13.     private int val;  
  14.   
  15.     public MyThread(int v) {  
  16.         val = v;  
  17.     }  
  18.     //这种做法其实是非线程安全的  
  19.     public synchronized void print1(int v) {  
  20.         for (int i = 0; i < 100; i++) {  
  21.             System.out.print(v);  
  22.         }  
  23.     }  
  24.   
  25.     public void print2(int v) {  
  26.         //线程安全  
  27.         synchronized (MyThread.class) {  
  28.             for (int i = 0; i < 100; i++) {  
  29.                 System.out.print(v);  
  30.             }  
  31.         }  
  32.     }  
  33.   
  34.     public void run() {  
  35.         print1(val);  
  36.         // print2(val);  
  37.     }  
  38. }  

 

还是为了偷懒,汗一把。。。程序员总是懒的吧。能少写就少写。我把MyThread写成了一个匿名的最终的内部类,方便调用。它用了最直接的继承Thread来实现一个线程类,定义需要运行的run()方法。

首先注释了print2()方法,看看print1()的结果如何。print1()是一个使用了synchronized关键字定义的方法,我一直以为这样也可以实现线程安全。殊不知,我错了。

我们来直接运行main()方法。控制台打印结果如下:

1212111121212121212121212121212121212121222222212121212。。。

是一连串1和2交叉打印的结果。而我main方法中是先运行m1再运行m2的,显示没有做到线程同步!

 

[java] view plaincopy
 
  1. MyThread m1 = new MyThread(1);  
  2. MyThread m2 = new MyThread(2);  
  3. m1.start();  
  4. m2.start();  

接下来我们注释掉run方法中的print1(),运行print2();

 

控制台打印如下:

11111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111112222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222

线程果然是安全了,一直以为也知道这种写法,但由于这种写法代码稍微多点也就没怎么考虑,今天才意识到这种错误。看来有时候不懒还是有好处的。打好基础很重要。纠正的长期以来的一个错误。

 

下面我们来看看具体原因。

 

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:
  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。
  1. 把synchronized当作函数修饰符时,示例代码如下:

[java] view plaincopy
 
  1. Public synchronized void methodAAA()  
  2. {  
  3. //….  
  4. }  



  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:

[java] view plaincopy
 
  1. public void methodAAA()  
  2. {  
  3. synchronized (this) // (1)  
  4. {  
  5. //…..  
  6. }  
  7. }  



  (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:

[java] view plaincopy
 
  1. public void method3(SomeObject so)  
  2. {  
  3. synchronized(so)  
  4. {  
  5. //…..  
  6. }  
  7. }  



  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:

[java] view plaincopy
 
  1. class Foo implements Runnable  
  2. {  
  3. private byte[] lock = new byte[0]; // 特殊的instance变量  
  4. Public void methodA()  
  5. {  
  6. synchronized(lock) { //… }  
  7. }  
  8. //…..  
  9. }  



  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:

[java] view plaincopy
 
  1. Class Foo  
  2. {  
  3. public synchronized static void methodAAA() // 同步的static 函数  
  4. {  
  5. //….  
  6. }  
  7. public void methodBBB()  
  8. {  
  9. synchronized(Foo.class) // class literal(类名称字面常量)  
  10. }  
  11. }  



  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。
  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。
  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. 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. 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。

 

http://blog.csdn.net/welcome000yy/article/details/8941644

 

多线程编程陷阱

 

http://developer.51cto.com/art/200906/129435.htm

 

http://lavasoft.blog.51cto.com/62575/27069/

 

synchronized (this) 的理解

http://www.2cto.com/kf/200906/39293.html

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