对java 同步synchronized 的理解

这几天遇到了synchronized使用 的问题。开发中由于使用不当,导致线程死锁。从网上查资料,以及自己实践。验证了一下规则:


一、当两个并发线程访问同一个对象object中的这个synchronized(this)同步代码块时,一个时间内只能有一个线程得到执行。另一个线程必须等待当前线程执行完这个代码块以后才能执行该代码块。   

二、当一个线程访问object的一个synchronized(this)同步代码块时,其他线程对object中所有其它synchronized(this)同步代码块的访问将被阻塞。  

三、然而,当一个线程访问object的一个synchronized(this)同步代码块时,另一个线程仍然可以访问该object中的除synchronized(this)同步代码块以外的部分。  

四、第三个例子同样适用其它同步代码块。也就是说,当一个线程访问object的一个synchronized(this)同步代码块时,它就获得了这个object的对象锁。结果,其它线程对该object对象所有同步代码部分的访问都被暂时阻塞。   

五、以上规则对其它对象锁同样适用


个人理解,当一个类A的实例a占用类的一个同步方法或块时,这个类的其他实例需要等待实例a处理完成后,才可以访问类A的同步代码块或者同步方法。


对于同步方法的使用应该慎用。只在必须需要同步的地方才去使用同步方法。  





JAVA的synchronized关键字能够作为函数的修饰符,也可作为函数内的语句,也就是平时说的同步方法和同步语句块。假如再细的分类,synchronized可作用于instance变量、object reference(对象引用)、static函数和classliterals(类名称字面常量)身上。
在进一步阐述之前,我们需要明确几点:
A.无论synchronized关键字加在方法上还是对象上,他取得的锁都是对象,而不是把一段代码或函数当作锁――而且同步方法很可能还会被其他线程的对象访问。
B.每个对象只有一个锁(lock)和之相关联。
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。
接着来讨论synchronized用到不同地方对代码产生的影响:

假设P1、P2是同一个类的不同对象,这个类中定义了以下几种情况的同步块或同步方法,P1、P2就都能够调用他们。

Java的synchronized使用方法总结

1.  把synchronized当作函数修饰符时,示例代码如下:

  1. Public synchronized void method(){   
  2. //….   
  3. }  

这也就是同步方法,那这时synchronized锁定的是哪个对象呢?他锁定的是调用这个同步方法对象。也就是说,当一个对象P1在不同的线程中执行这个同步方法时,他们之间会形成互斥,达到同步的效果。但是这个对象所属的Class所产生的另一对象P2却能够任意调用这个被加了synchronized关键字的方法。
上边的示例代码等同于如下代码:

  1. public void method()   
  2. {   
  3. synchronized (this)      //  (1)   
  4. {   
  5.        //…..   
  6. }   
  7. }   

(1)处的this指的是什么呢?他指的就是调用这个方法的对象,如P1。可见同步方法实质是将synchronized作用于objectreference。――那个拿到了P1对象锁的线程,才能够调用P1的同步方法,而对P2而言,P1这个锁和他毫不相干,程式也可能在这种情形下摆脱同步机制的控制,造成数据混乱。

2.同步块,示例代码如下:

  1. public void method(SomeObject so) {   
  2. synchronized(so)   
  3. {   
  4.        //…..   
  5. }   
  6. }   

这时,锁就是so这个对象,谁拿到这个锁谁就能够运行他所控制的那段代码。当有一个明确的对象作为锁时,就能够这样写程式,但当没有明确的对象作为锁,只是想让一段代码同步时,能够创建一个特别的instance变量(他得是个对象)来充当锁:

  1. class Foo implements Runnable   
  2. {   
  3.        private byte[] lock = new byte[0];  // 特别的instance变量   
  4.     Public void method()   
  5. {   
  6.        synchronized(lock) { //… }   
  7. }   
  8. //…..   
  9. }   

注:零长度的byte数组对象创建起来将比任何对象都经济――查看编译后的字节码:生成零长度的byte[]对象只需3条操作码,而Object lock = new Object()则需要7行操作码。

3.将synchronized作用于static 函数,示例代码如下:

  1.       Class Foo   
  2. {   
  3. public synchronized static void method1()   // 同步的static 函数   
  4. {   
  5. //….   
  6. }   
  7. public void method2()   
  8. {   
  9.        synchronized(Foo.class)   //  class literal(类名称字面常量)   
  10. }   
  11.        }   


代码中的method2()方法是把class literal作为锁的情况,他和同步的static函数产生的效果是相同的,取得的锁很特别,是当前调用这个方法的对象所属的类(Class,而不再是由这个Class产生的某个具体对象了)。
记得在《Effective Java》一书中看到过将 Foo.class和 P1.getClass()用于作同步锁还不相同,不能用P1.getClass()来达到锁这个Class的目的。P1指的是由Foo类产生的对象。
能够推断:假如一个类中定义了一个synchronized的static函数A,也定义了一个synchronized的instance函数B,那么这个类的同一对象Obj在多线程中分别访问A和B两个方法时,不会构成同步,因为他们的锁都不相同。A方法的锁是Obj所属的那个Class,而B的锁是Obj所属的这个对象。

Java的synchronized使用方法小结如下:

搞清楚synchronized锁定的是哪个对象,就能帮助我们设计更安全的多线程程式。


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