synchronized的使用及说明

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：

public class TestThread {
    public  void execute(){  //synchronized,未修饰
         for(int i=0;i<100;i++){
            System.out.println(i);
        }    
    }
} 

 
线程类：

public class ThreadA implements Runnable{
    TestThread test=null;
    public ThreadA(TestThread pTest){  //对象有外部引入，这样保证是同一个对象
        test=pTest;
    }
    public void run() {
        test.execute();
    }
} 

 
调用：

TestThread test=new TestThread();
Runnable runabble=new ThreadA(test);
Thread a=new Thread(runabble,"A");                
a.start();
Thread b=new Thread(runabble,"B");
b.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

public class TestThread {
    public synchronized  void execute(){  //synchronized修饰
        for(int i=0;i<100;i++){
            System.out.println(i);
        }    
    }
} 

 
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：

线程类：

public class TestThread {
    public synchronized void execute(){  //synchronized修饰
        for(int i=0;i<100;i++){
            System.out.println(i);
        }    
    }
}

 
调用：

TestThread test=new TestThread();   
Runnable runabble=new ThreadA(test);   
TestThread test2=new TestThread();   
Runnable runabble2=new ThreadA(test2);  
Thread a=new Thread(runabble,"A");                   
a.start();   
Thread b=new Thread(runabble2,"B");   
b.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：

public class TestThread {
    private static Object lock=new Object(); //必须是静态的。
    public  void execute(){
        synchronized(lock){
            for(int i=0;i<100;i++){
                System.out.println(i);
            }    
        }
    }
} 

 

二、同步代码块

public void method(SomeObject so){
    synchronized(so)
       //…..
    }
} 

 

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：

public class TestThread {
    private Object lock=new Object(); 
    public  void execute(){
        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。因为不同的实例有不同对象锁lock
            for(int i=0;i<100;i++){
                System.out.println(i);
            }    
        }
    }
}   

 
其实上面锁定一个方法，等同于下面的：

public void execute(){  
    synchronized(this){   //同步的是当前对象
        for(int i=0;i<100;i++){
            System.out.println(i);
        }    
    }
} 

 

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

public class TestThread {
    public static void execute(){
        synchronized(TestThread.class){
            //
        }
    }
} 

 

测试：

目标类：

public class TestThread {
    private static Object lock=new Object();
    public synchronized static void execute(){  //同步静态方法
        for(int i=0;i<100;i++){
            System.out.println(i);
        }    
    }
    public static void execute1(){
        for(int i=0;i<100;i++){
            System.out.println(i);
        }    
    }
    public void test(){
        execute();     //输出是有序的，说明是同步的
        //execute1();  //输出是无须的，说明是异步的
    }
} 

 

线程类：调用不同的方法，于是建立了两个线程类

public class ThreadA implements Runnable{
    public void run() {
        TestThread.execute();//调用同步静态方法
    }
}
public class ThreadB implements Runnable{
    public void run() {
        TestThread test=new TestThread();
        test.test();//调用非同步非静态方法
    }
} 

 

调用：

Runnable runabbleA=new ThreadA();
Thread a=new Thread(runabbleA,"A");                
a.start();
Runnable runabbleB=new ThreadB();
Thread b=new Thread(runabbleB,"B");                
b.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：

public class TestThread {
    private static final class TestThreadHolder {
           private static TestThread theSingleton = new TestThread();
           public static TestThread getSingleton() {
               return theSingleton;
           }
           private TestThreadHolder() {
           }
         }
     
    private Vector ve =null;
    private Object lock=new Object();
    private TestThread(){
          ve=new Vector();
          initialize();
      }
    public static TestThread getInstance(){
        return TestThreadHolder.getSingleton();
      }
    private void initialize(){
        for(int i=0;i<100;i++){
              ve.add(String.valueOf(i));
          }
      }
    public void reload(){
        synchronized(lock){
              ve=null;            
              ve=new Vector();
                        //lock="abc"; 
            for(int i=0;i<100;i++){
                  ve.add(String.valueOf(i));
              }
          }
          System.out.println("reload end");
      }
    
    public boolean checkValid(String str){
        synchronized(lock){
              System.out.println(ve.size());
            return ve.contains(str);
          }
      }
}

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

public class TestThread {
     private static final class TestThreadHolder {
            private static TestThread theSingleton = new TestThread();
            public static TestThread getSingleton() {
                return theSingleton;
            }
            private TestThreadHolder() {
            }
        }
     private Vector ve =null;
     private Object lock=new Object();
     private TestThread(){
         ve=new Vector();
         initialize();
     }
     public static TestThread getInstance(){
         return TestThreadHolder.getSingleton();
     }
}

 

说明：增加了一个内部类，在内部类中申明一个静态的对象，实例化该单例类，初始化的数据都在单例类的构造函数中进行。这样保证了多个实例同时访问的时候，初始化的数据都已经成功初始化了。