使用synchronized进行Java线程同步

在开始本文之前，建议阅读
范例解说Java里的线程概念与线程同步技术
一文，对Java的线程处理做一个全面了解。

线程同步指多个线程同时访问某资源时，采用一系列的机制以保证同时最多只能一个线程访问该资源。
为什么需要线程同步呢？
我们举一个最简单的例子来说明为什么需要线程同步。
比如有一本书（有且只有一本），交给多个售货员同时去卖；
如果其中任何一个售货员把这本书给卖了，其他售货员就不能再卖这本书了。
现实生活中，如果要保证该书不会被多个售货员同时卖掉，必须要有一种机制来保证：
比如，售货员应该拿到该书之后才能开始卖书，暂时拿不到的话就只能等该书被退回柜台。

售书的完整的例子可以参考 范例解说Java里的线程概念与线程同步技术 一文

这里，每一个售货员售书可以看作一个线程。欲售的书便是各线程需要共享的资源。
开始售书之前，需要取得该书（资源），取不到情况下等待：资源取得
开始售书之后，则需要取得对该书的独享控制（不让他人拿到该书）：资源加锁
售完书时，需要通知柜台该书已售出；或者未售出时，把书退回柜台（通知他人可以拿到该书）：资源解锁

synchronized控制线程同步的概念跟此完全一样。
Java里可以使用synchronized来同步代码块或者方法。
同步代码块例：

synchronized(欲同步的对象obj) {   
    需要同步的代码块   
}  

 

可以同步代码块。

synchronized (obj) 表示若多个线程同时访问时，只让其中一个线程最先取得obj对象并对其加锁，其它线程则阻塞直到取得obj对象的线程执行完代码块，此时被加锁的obj对象得到释放（解锁），其它线程得到通知取得该book对象继续执行。
很多情况下，可以使用synchronized (this){...}来同步代码块。但需要注意的是，使用this作为同步对象的话，如果同一个类中存在多个synchronized (this){...}代码块，其中任何一个synchronized(this)代码块处于被执行状态，则其它线程对其他synchronized(this)代码块的访问也会受到阻塞。
为了说明这个问题，我们举例说明：

public class HelloSynchronized {   
  
    public static void main(String[] args) {   
        //   
        HelloSynchronized helloSynchronized = new HelloSynchronized();   
        //创建2个线程t1, t2，分别调用HelloSynchronized helloSynchronized的2个方法method1，与method2   
        Thread t1 = new Thread(new HelloSynchronizedRunnalbe(helloSynchronized, "method1"), "t1");   
        Thread t2 = new Thread(new HelloSynchronizedRunnalbe(helloSynchronized, "method2"), "t2");   
           
        t1.start();   
        t2.start();   
  
    }   
  
    //synchronized public void method1() {    //同步方法   
    public void method1() {   
        synchronized (this) {    //同步块   
  
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()   
                    + " enter method1");   
            try {   
                Thread.sleep(3000);   
            } catch (InterruptedException e) {   
                // do nothing   
            }   
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()   
                    + " exit method1");   
        }   
    }   
  
    //synchronized public void method2() {    //同步方法   
    public void method2() {   
        synchronized (this) {    //同步块   
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()   
                    + " enter method2");   
            try {   
                Thread.sleep(3000);   
            } catch (InterruptedException e) {   
                // do nothing   
            }   
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()   
                    + " exit method2");   
        }   
    }   
}   
  
class HelloSynchronizedRunnalbe implements Runnable {   
    private HelloSynchronized helloSynchronized;   
    private String methodName;   
    public HelloSynchronizedRunnalbe(HelloSynchronized helloSynchronized, String methodName) {   
        this.helloSynchronized = helloSynchronized;   
        this.methodName = methodName;   
    }   
    public void run() {   
        if (methodName.equals("method1")) {   
            helloSynchronized.method1();   
        } else if (methodName.equals("method2")) {   
            helloSynchronized.method2();   
        }   
    }   
}  

 

运行结果为:

t1 enter method1
t1 exit method1
t2 enter method2
t2 exit method2

等到线程t1结束后，t2才开始运行（t2受到阻塞）

再把synchronized (this)去掉，运行结果为：

t1 enter method1
t2 enter method2
t1 exit method1
t2 exit method2

线程t1，t2同时运行

同步方法例：

view plaincopy to clipboardprint?
synchronized private void sellBook(Book book) {   
...   
}  

 

这种方法其实相当于

view plaincopy to clipboardprint?
private void sellBook(Book book) {   
    synchronized(this) {   
        ...   
    }   
} 

 

由于默认采用this作为同步对象，所以当一个类中有多个synchronized方法时，同样会存在以上问题：即如果有一个线程访问其中某个synchronized方法时，直到该方法执行完毕，其它线程对其它synchronized方法的访问也将受到阻塞。
大家可以把上面的例子稍加改造，去掉代码中的synchronized (this)，改为synchronized public void method1()，synchronized public void method2()同步形式，运行后会得到同样结果。

多同步代码块synchronized(this){...}的多线程阻塞问题（包括synchronized同步方法），在并发处理的系统中（比如WEB服务器）会严重影响性能，建议慎重使用。可以使用synchronized(obj){...}缩小同步资源对象的范围来解决这个问题。