Java多線程學(xué)習(xí)（二）synchronized關(guān)鍵字（2）

Batkid 發(fā)布于2019-08-15 15:30 / 3465人閱讀

摘要：關(guān)鍵字加到非靜態(tài)方法上持有的是對象鎖。線程和線程持有的鎖不一樣，所以和運行同步，但是和運行不同步。所以盡量不要使用而使用參考多線程編程核心技術(shù)并發(fā)編程的藝術(shù)如果你覺得博主的文章不錯，歡迎轉(zhuǎn)發(fā)點贊。

系列文章傳送門:

Java多線程學(xué)習(xí)（一）Java多線程入門

Java多線程學(xué)習(xí)（二）synchronized關(guān)鍵字（1）

java多線程學(xué)習(xí)（二）synchronized關(guān)鍵字（2）

Java多線程學(xué)習(xí)（三）volatile關(guān)鍵字

Java多線程學(xué)習(xí)（四）等待/通知（wait/notify）機制

Java多線程學(xué)習(xí)（五）線程間通信知識點補充

Java多線程學(xué)習(xí)（六）Lock鎖的使用

Java多線程學(xué)習(xí)（七）并發(fā)編程中一些問題

系列文章將被優(yōu)先更新于微信公眾號“Java面試通關(guān)手冊”，歡迎廣大Java程序員和愛好技術(shù)的人員關(guān)注。

(2) synchronized同步語句塊

本節(jié)思維導(dǎo)圖：

思維導(dǎo)圖源文件+思維導(dǎo)圖軟件關(guān)注微信公眾號：“Java面試通關(guān)手冊”回復(fù)關(guān)鍵字：“Java多線程”免費領(lǐng)取。

一 synchronized方法的缺點

使用synchronized關(guān)鍵字聲明方法有些時候是有很大的弊端的，比如我們有兩個線程一個線程A調(diào)用同步方法后獲得鎖，那么另一個線程B就需要等待A執(zhí)行完，但是如果說A執(zhí)行的是一個很費時間的任務(wù)的話這樣就會很耗時。

先來看一個暴露synchronized方法的缺點實例，然后在看看如何通過synchronized同步語句塊解決這個問題。

Task.java

public class Task {

    private String getData1;
    private String getData2;

    public synchronized void doLongTimeTask() {
        try {
            System.out.println("begin task");
            Thread.sleep(3000);
            getData1 = "長時間處理任務(wù)后從遠程返回的值1 threadName="
                    + Thread.currentThread().getName();
            getData2 = "長時間處理任務(wù)后從遠程返回的值2 threadName="
                    + Thread.currentThread().getName();
            System.out.println(getData1);
            System.out.println(getData2);
            System.out.println("end task");
        } catch (InterruptedException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

CommonUtils.java

public class CommonUtils {

    public static long beginTime1;
    public static long endTime1;

    public static long beginTime2;
    public static long endTime2;
}

MyThread1.java

public class MyThread1 extends Thread {
    private Task task;
    public MyThread1(Task task) {
        super();
        this.task = task;
    }
    @Override
    public void run() {
        super.run();
        CommonUtils.beginTime1 = System.currentTimeMillis();
        task.doLongTimeTask();
        CommonUtils.endTime1 = System.currentTimeMillis();
    }
}

MyThread2.java

public class MyThread2 extends Thread {
    private Task task;
    public MyThread2(Task task) {
        super();
        this.task = task;
    }
    @Override
    public void run() {
        super.run();
        CommonUtils.beginTime2 = System.currentTimeMillis();
        task.doLongTimeTask();
        CommonUtils.endTime2 = System.currentTimeMillis();
    }
}

Run.java

public class Run {

    public static void main(String[] args) {
        Task task = new Task();

        MyThread1 thread1 = new MyThread1(task);
        thread1.start();

        MyThread2 thread2 = new MyThread2(task);
        thread2.start();

        try {
            Thread.sleep(10000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        long beginTime = CommonUtils.beginTime1;
        if (CommonUtils.beginTime2 < CommonUtils.beginTime1) {
            beginTime = CommonUtils.beginTime2;
        }

        long endTime = CommonUtils.endTime1;
        if (CommonUtils.endTime2 > CommonUtils.endTime1) {
            endTime = CommonUtils.endTime2;
        }

        System.out.println("耗時：" + ((endTime - beginTime) / 1000));
    }
}

運行結(jié)果：

從運行時間上來看，synchronized方法的問題很明顯?？梢?font color="red">使用synchronized同步塊來解決這個問題。但是要注意synchronized同步塊的使用方式，如果synchronized同步塊使用不好的話并不會帶來效率的提升。

二 synchronized（this）同步代碼塊的使用

修改上例中的Task.java如下：

public class Task {

    private String getData1;
    private String getData2;

    public void doLongTimeTask() {
        try {
            System.out.println("begin task");
            Thread.sleep(3000);

            String privateGetData1 = "長時間處理任務(wù)后從遠程返回的值1 threadName="
                    + Thread.currentThread().getName();
            String privateGetData2 = "長時間處理任務(wù)后從遠程返回的值2 threadName="
                    + Thread.currentThread().getName();

            synchronized (this) {
                getData1 = privateGetData1;
                getData2 = privateGetData2;
            }
            
            System.out.println(getData1);
            System.out.println(getData2);
            System.out.println("end task");
        } catch (InterruptedException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

運行結(jié)果：

從上面代碼可以看出當一個線程訪問一個對象的synchronized同步代碼塊時，另一個線程任然可以訪問該對象非synchronized同步代碼塊。

時間雖然縮短了，但是大家考慮一下synchronized代碼塊真的是同步的嗎？它真的持有當前調(diào)用對象的鎖嗎？

是的。不在synchronized代碼塊中就異步執(zhí)行，在synchronized代碼塊中就是同步執(zhí)行。

驗證代碼：synchronizedDemo1包下

三 synchronized（object）代碼塊間使用

MyObject.java

public class MyObject {
}

Service.java

public class Service {

    public void testMethod1(MyObject object) {
        synchronized (object) {
            try {
                System.out.println("testMethod1 ____getLock time="
                        + System.currentTimeMillis() + " run ThreadName="
                        + Thread.currentThread().getName());
                Thread.sleep(2000);
                System.out.println("testMethod1 releaseLock time="
                        + System.currentTimeMillis() + " run ThreadName="
                        + Thread.currentThread().getName());
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

ThreadA.java

public class ThreadA extends Thread {

    private Service service;
    private MyObject object;

    public ThreadA(Service service, MyObject object) {
        super();
        this.service = service;
        this.object = object;
    }

    @Override
    public void run() {
        super.run();
        service.testMethod1(object);
    }
}

ThreadB.java

public class ThreadB extends Thread {
    private Service service;
    private MyObject object;

    public ThreadB(Service service, MyObject object) {
        super();
        this.service = service;
        this.object = object;
    }

    @Override
    public void run() {
        super.run();
        service.testMethod1(object);
    }

}

Run1_1.java

public class Run1_1 {

    public static void main(String[] args) {
        Service service = new Service();
        MyObject object = new MyObject();

        ThreadA a = new ThreadA(service, object);
        a.setName("a");
        a.start();

        ThreadB b = new ThreadB(service, object);
        b.setName("b");
        b.start();
    }
}

運行結(jié)果：

可以看出如下圖所示，兩個線程使用了同一個“對象監(jiān)視器”,所以運行結(jié)果是同步的。

那么，如果使用不同的對象監(jiān)視器會出現(xiàn)什么效果呢？

修改Run1_1.java如下：

public class Run1_2 {

    public static void main(String[] args) {
        Service service = new Service();
        MyObject object1 = new MyObject();
        MyObject object2 = new MyObject();

        ThreadA a = new ThreadA(service, object1);
        a.setName("a");
        a.start();

        ThreadB b = new ThreadB(service, object2);
        b.setName("b");
        b.start();
    }
}

運行結(jié)果：

可以看出如下圖所示，兩個線程使用了不同的“對象監(jiān)視器”,所以運行結(jié)果不是同步的了。

四 synchronized代碼塊間的同步性

當一個對象訪問synchronized(this)代碼塊時，其他線程對同一個對象中所有其他synchronized(this)代碼塊代碼塊的訪問將被阻塞，這說明synchronized(this)代碼塊使用的“對象監(jiān)視器”是一個。
也就是說和synchronized方法一樣，synchronized(this)代碼塊也是鎖定當前對象的。

另外通過上面的學(xué)習(xí)我們可以得出兩個結(jié)論。

其他線程執(zhí)行對象中synchronized同步方法（上一節(jié)我們介紹過，需要回顧的可以看上一節(jié)的文章）和synchronized(this)代碼塊時呈現(xiàn)同步效果;

如果兩個線程使用了同一個“對象監(jiān)視器”,運行結(jié)果同步，否則不同步.

五靜態(tài)同步synchronized方法與synchronized(class)代碼塊

synchronized關(guān)鍵字加到static靜態(tài)方法和synchronized(class)代碼塊上都是是給Class類上鎖，而synchronized關(guān)鍵字加到非static靜態(tài)方法上是給對象上鎖。

Service.java

package ceshi;

public class Service {

    public static void printA() {
        synchronized (Service.class) {
            try {
                System.out.println(
                        "線程名稱為：" + Thread.currentThread().getName() + "在" + System.currentTimeMillis() + "進入printA");
                Thread.sleep(3000);
                System.out.println(
                        "線程名稱為：" + Thread.currentThread().getName() + "在" + System.currentTimeMillis() + "離開printA");
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    synchronized public static void printB() {
        System.out.println("線程名稱為：" + Thread.currentThread().getName() + "在" + System.currentTimeMillis() + "進入printB");
        System.out.println("線程名稱為：" + Thread.currentThread().getName() + "在" + System.currentTimeMillis() + "離開printB");
    }

    synchronized public void printC() {
        System.out.println("線程名稱為：" + Thread.currentThread().getName() + "在" + System.currentTimeMillis() + "進入printC");
        System.out.println("線程名稱為：" + Thread.currentThread().getName() + "在" + System.currentTimeMillis() + "離開printC");
    }

}

ThreadA.java

public class ThreadA extends Thread {
    private Service service;
    public ThreadA(Service service) {
        super();
        this.service = service;
    }
    @Override
    public void run() {
        service.printA();
    }
}

ThreadB.java

public class ThreadB extends Thread {
    private Service service;
    public ThreadB(Service service) {
        super();
        this.service = service;
    }
    @Override
    public void run() {
        service.printB();
    }
}

ThreadC.java

public class ThreadC extends Thread {
    private Service service;
    public ThreadC(Service service) {
        super();
        this.service = service;
    }
    @Override
    public void run() {
        service.printC();
    }
}

Run.java

public class Run {
    public static void main(String[] args) {
        Service service = new Service();
        ThreadA a = new ThreadA(service);
        a.setName("A");
        a.start();

        ThreadB b = new ThreadB(service);
        b.setName("B");
        b.start();

        ThreadC c = new ThreadC(service);
        c.setName("C");
        c.start();
    }
}

運行結(jié)果：

從運行結(jié)果可以看出:靜態(tài)同步synchronized方法與synchronized(class)代碼塊持有的鎖一樣，都是Class鎖，Class鎖對對象的所有實例起作用。synchronized關(guān)鍵字加到非static靜態(tài)方法上持有的是對象鎖。

線程A,B和線程C持有的鎖不一樣，所以A和B運行同步，但是和C運行不同步。

六數(shù)據(jù)類型String的常量池屬性

在Jvm中具有String常量池緩存的功能

    String s1 = "a";
    String s2="a";
    System.out.println(s1==s2);//true

上面代碼輸出為true.這是為什么呢？

字符串常量池中的字符串只存在一份！即執(zhí)行完第一行代碼后，常量池中已存在 “a”，那么s2不會在常量池中申請新的空間，而是直接把已存在的字符串內(nèi)存地址返回給s2。

因為數(shù)據(jù)類型String的常量池屬性，所以synchronized(string)在使用時某些情況下會出現(xiàn)一些問題，比如兩個線程運行
synchronized("abc")｛
｝和
synchronized("abc")｛
｝修飾的方法時，這兩個線程就會持有相同的鎖，導(dǎo)致某一時刻只有一個線程能運行。所以盡量不要使用synchronized(string)而使用synchronized(object)

參考：

《Java多線程編程核心技術(shù)》
《Java并發(fā)編程的藝術(shù)》

如果你覺得博主的文章不錯，歡迎轉(zhuǎn)發(fā)點贊。你能從中學(xué)到知識就是我最大的幸運。

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