synchronized的作用

xiao_yi

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多线程 thread

synchronized的作用
一、同步方法
public synchronized void methodAAA(){

//….

}
锁定的是调用这个同步方法的对象

测试：
a、不使用这个关键字修饰方法，两个线程调用同一个对象的这个方法。
目标类：

1public class TestThread {
2     public   void execute(){   //synchronized,未修饰
3         for(int i=0;i<100;i++){
4             System.out.println(i);
5         }
6     }
7}

线程类：

1public class ThreadA implements Runnable{
2     TestThread test=null;
3     public ThreadA(TestThread pTest){   //对象有外部引入，这样保证是同一个对象
4         test=pTest;
5     }
6     public void run() {
7         test.execute();
8     }
9}
调用：
1TestThread test=new TestThread();
2Runnable runabble=new ThreadA(test);
3Thread a=new Thread(runabble,"A");
4a.start();
5Thread b=new Thread(runabble,"B");
6b.start();

结果：
输出的数字交错在一起。说明不是同步的，两个方法在不同的线程中是异步调用的。

b、修改目标类，增加synchronized修饰

1public class TestThread {
2     public synchronized   void execute(){   //synchronized修饰
3         for(int i=0;i<100;i++){
4             System.out.println(i);
5         }
6     }
7}

结果：
输出的数字是有序的，首先输出A的数字，然后是B，说明是同步的，虽然是不同的线程，但两个方法是同步调用的。
注意：上面虽然是两个不同的线程，但是是同一个实例对象。下面使用不同的实例对象进行测试。

c、每个线程都有独立的TestThread对象。
目标类：

1public class TestThread {
2     public synchronized void execute(){   //synchronized修饰
3         for(int i=0;i<100;i++){
4             System.out.println(i);
5         }
6     }
7}
线程类：
1public class ThreadA implements Runnable{
2     public void run() {
3         TestThread test=new TestThread();
4         test.execute();
5     }
6}
7
调用：
1Runnable runabble=new ThreadA();
2Thread a=new Thread(runabble,"A");
3a.start();
4Thread b=new Thread(runabble,"B");
5b.start();

结果：
输出的数字交错在一起。说明虽然增加了synchronized 关键字来修饰方法，但是不同的线程调用各自的对象实例，两个方法仍然是异步的。

引申：
对于这种多个实例，要想实现同步即输出的数字是有序并且按线程先后顺序输出，我们可以增加一个静态变量，对它进行加锁(后面将说明锁定的对象)。

修改目标类：

1public class TestThread {
2     private static Object lock=new Object(); //必须是静态的。
3     public   void execute(){
4         synchronized(lock){
5             for(int i=0;i<100;i++){
6                 System.out.println(i);
7             }
8         }
9     }
10}
二、同步代码块

1public void method(SomeObject so){
2     synchronized(so)
3        //…..
4     }
5}
锁定一个对象，其实锁定的是该对象的引用（object reference）
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，就可以按上面的代码写程序，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（它必须是一个对象）来充当锁（上面的解决方法就是增加了一个状态锁）。

a、锁定一个对象，它不是静态的
private byte[] lock = new byte[0]; // 特殊的instance变量
目标类：

1public class TestThread {
2     private Object lock=new Object();
3     public   void execute(){
4         synchronized(lock){   //增加了个锁，锁定了对象lock，在同一个类实例中，是线程安全的，但不同的实例还是不安全的。
5
6因为不同的实例有不同对象锁lock
7             for(int i=0;i<100;i++){
8                 System.out.println(i);
9             }
10         }
11     }
12}

其实上面锁定一个方法，等同于下面的：

1public void execute(){
2     synchronized(this){    //同步的是当然对象
3         for(int i=0;i<100;i++){
4             System.out.println(i);
5         }
6     }
7}
b、锁定一个对象或方法，它是静态的
这样锁定，它锁定的是对象所属的类
public synchronized   static void execute(){
     //...
}
等同于

1public class TestThread {
2     public static void execute(){
3         synchronized(TestThread.class){
4             //
5         }
6     }
7}
测试：

目标类：

1public class TestThread {
2     private static Object lock=new Object();
3     public synchronized static void execute(){   //同步静态方法
4         for(int i=0;i<100;i++){
5             System.out.println(i);
6         }
7     }
8     public static void execute1(){
9         for(int i=0;i<100;i++){
10             System.out.println(i);
11         }
12     }
13     public void test(){
14         execute();      //输出是有序的，说明是同步的
15         //execute1();   //输出是无须的，说明是异步的
16     }
17}
线程类：调用不同的方法，于是建立了两个线程类

1public class ThreadA implements Runnable{
2     public void run() {
3         TestThread.execute();//调用同步静态方法
4     }
5}
6public class ThreadB implements Runnable{
7     public void run() {
8         TestThread test=new TestThread();
9         test.test();//调用非同步非静态方法
10     }
11}
调用：

1Runnable runabbleA=new ThreadA();
2Thread a=new Thread(runabbleA,"A");
3a.start();
4Runnable runabbleB=new ThreadB();
5Thread b=new Thread(runabbleB,"B");
6b.start();
注意:
1、用synchronized 来锁定一个对象的时候，如果这个对象在锁定代码段中被修改了，则这个锁也就消失了。看下面的实例：

目标类：

1public class TestThread {
2      private static final class TestThreadHolder {
3             private static TestThread theSingleton = new TestThread();
4             public static TestThread getSingleton() {
5                 return theSingleton;
6             }
7             private TestThreadHolder() {
8             }
9         }
10
11     private Vector ve =null;
12     private Object lock=new Object();
13     private TestThread(){
14         ve=new Vector();
15         initialize();
16     }
17     public static TestThread getInstance(){
18         return TestThreadHolder.getSingleton();
19     }
20     private void initialize(){
21         for(int i=0;i<100;i++){
22             ve.add(String.valueOf(i));
23         }
24     }
25     public void reload(){
26         synchronized(lock){
27             ve=null;
28             ve=new Vector();
29                         //lock="abc";
30             for(int i=0;i<100;i++){
31                 ve.add(String.valueOf(i));
32             }
33         }
34         System.out.println("reload end");
35     }
36
37     public boolean checkValid(String str){
38         synchronized(lock){
39             System.out.println(ve.size());
40             return ve.contains(str);
41         }
42     }
43}
说明：在reload和checkValid方法中都增加了synchronized关键字，对lock对象进行加锁。在不同线程中对同一个对象实例分别调用reload和checkValid方法。
在reload方法中，不修改lock对象即注释lock="abc"; ，结果在控制台输出reload end后才输出100。说明是同步调用的。
如果在reload方法中修改lock对象即去掉注释，结果首先输出了一个数字(当前ve的大小)，然后输出reload end。说明是异步调用的。

2、单例模式中对多线程的考虑

总结：
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,所以首先应知道需要加锁的对象
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。

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2008-01-21 13:58
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