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資訊專欄INFORMATION COLUMN

synchronized鎖了什么

fish / 2105人閱讀

摘要：也有人稱其為同步鎖。既然是鎖，其必然有鎖的東西，下面先會簡單介紹一下，再通過一個示例代碼展示鎖了什么。從而可以證明并不是鎖定方法內(nèi)訪問的變量鎖定的是同一個監(jiān)視器對象監(jiān)視的代碼

前言

synchronized翻譯為中文的意思是同步的，它是Java中處理線程安全問題常用的關(guān)鍵字。也有人稱其為同步鎖。既然是鎖，其必然有鎖的東西，下面先會簡單介紹一下synchronized，再通過一個示例代碼展示synchronized鎖了什么。（這里先提前透露答案synchronized鎖的是代碼）

介紹 定義

synchronized提供的同步機制確保了同一個時刻，被修飾的代碼塊或方法只會有一個線程執(zhí)行。

用法

synchronized可以修飾方法和代碼塊：

修飾普通方法

修飾靜態(tài)方法

修飾代碼塊

根據(jù)修飾情況，分為對象鎖和類鎖：

對象鎖：

普通方法（等價于代碼塊修飾this）

代碼塊修飾的是是類的一個對象

類鎖

類方法（等價于代碼塊修飾當(dāng)前類Class對象）

代碼塊修飾的是是類Class對象

原理

synchronized底層原理是使用了對象持有的監(jiān)視器（monitor）。但是同步代碼塊和同步方法的原理存在一點差異：

同步代碼塊是使用monitorenter和monitorexit指令實現(xiàn)的

同步方法是由方法調(diào)用指令讀取運行時常量池中方法的ACC_SYNCHRONIZED 標識隱式實現(xiàn)，實際上還是調(diào)用了monitorenter和monitorexit指令

測試示例 計數(shù)器

一個特殊的計數(shù)器，自增方法increase()被synchronized修飾，而獲取當(dāng)前值方法getCurrent()則沒有被synchronized修飾。

/**
 * 計數(shù)器
 * @author RJH
 * create at 2019-03-13
 */
public class Counter {
    /**
     * 全局對象，總數(shù)
     */
    private static int i = 0;

    /**
     * 自增
     * @return
     */
    public synchronized int increase() {
        try {
            //使用休眠讓結(jié)果更明顯
            Thread.sleep(5000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return ++i;
    }

    /**
     * 獲取當(dāng)前值
     * @return
     */
    public int getCurrent() {
        return i;
    }
}
測試代碼

使用自增線程和獲取當(dāng)前值的線程來驗證synchronized鎖的是代碼，而不是全局變量

/**
 * synchronized鎖了什么
 * @author RJH
 * create at 2019-03-02
 */
public class LockWhatTest {

    public static void main(String[] args) {
        Counter counter =new Counter();
        IncreaseThread increaseThread1=new IncreaseThread(counter);
        IncreaseThread increaseThread2=new IncreaseThread(counter);
        GetThread getThread=new GetThread(counter);
        increaseThread1.start();
        increaseThread2.start();
        //直到increaseThread的線程啟動才執(zhí)行下一步
        while (increaseThread1.getState().compareTo(Thread.State.NEW)==0 && increaseThread1.getState().compareTo(Thread.State.NEW)==0){

        }
        getThread.start();
    }

    /**
     * 自增線程
     */
    static class IncreaseThread extends Thread{

        private Counter counter;

        public IncreaseThread(Counter counter) {
            this.counter = counter;
        }

        @Override
        public void run() {
            System.out.println("After increase:" + counter.increase()+",trigger time:"+System.currentTimeMillis());
        }
    }

    /**
     * 獲取當(dāng)前值的線程
     */
    static class GetThread extends Thread{

        private Counter counter;

        public GetThread(Counter counter) {
            this.counter = counter;
        }

        @Override
        public void run() {
            System.out.println("Current:"+ counter.getCurrent()+",trigger time:"+System.currentTimeMillis());
        }
    }

}
執(zhí)行結(jié)果 
Current:0,trigger time:1552487003845
After increase:1,trigger time:1552487008846
After increase:2,trigger time:1552487013848
結(jié)果分析

從測試結(jié)果可以得知

在兩個自增線程啟動后，獲取當(dāng)前值的線程才啟動，但是獲取當(dāng)前值的線程是先被執(zhí)行完成了。

根據(jù)自增線程執(zhí)行完成的時間戳間隔可以得知，兩個自增線程是依次執(zhí)行的。

從而可以證明

synchronized并不是鎖定方法內(nèi)訪問的變量

synchronized鎖定的是同一個監(jiān)視器對象監(jiān)視的代碼

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