之前 2 篇文章我們已經知道 synchronized 的使用方法以及鎖的內容(實例對象和Class類對象),這已經涵蓋了這個關鍵字的基本內容了,今天這篇想介紹一下另一種寫法,就是同步代碼塊,它實現了更細粒度的同步方式。下面來見分曉。
先給大家介紹一下同步代碼塊怎麼寫,大體的代碼框架是這樣:
synchronized(xxx) {
}
xxx 可以是 this 或者 Object 或者 xxx.class,下面我們就根據這 3 種不同加鎖方式進行展開討論。
this
表示的是鎖住當前對象,和原來使用同步實例方式一樣,鎖住了當前的對象。
public class SynchronizedCodeTest {
public static void main(String[] args) {
SynchronizedCodeTest synchronizedCodeTest = new SynchronizedCodeTest();
for (int i = 0; i < 5; i ++) {
Thread thread = new Thread(() -> {
synchronizedCodeTest.testSynchronizedCode();
});
thread.start();
}
}
int count = 0;
public void testSynchronizedCode() {
System.out.printf("%s-testSynchronizedCode-start-count=%s\n", Thread.currentThread().getName(), count);
synchronized (this) {
System.out.printf("%s-testSynchronizedCode-synchronized-start-count=%s\n", Thread.currentThread().getName(), count);
count ++;
System.out.printf("%s-testSynchronizedCode-synchronized-end-count=%s\n", Thread.currentThread().getName(), count);
}
System.out.printf("%s-testSynchronizedCode-end-count=%s\n", Thread.currentThread().getName(), count);
}
}
運行結果:
我們主要關注紅色框和藍色框的這部分結果,紅色框裏面是同步塊的代碼,線程之間是互斥的,但是藍色框中Thread-0在執行同步塊的過程中,其他線程非同步塊也在執行,這裏說明了鎖的粒度確實變小了,變成了方法裏面的同步塊代碼之間互斥,非同步塊代碼不互斥,count 的值最終是 5,說明到執行到同步塊時,同一時刻只有一個線程在執行。
我們再寫個測試代碼,看一看 synchronized(this)
是鎖住什麼?
public class SynchronizedCodeTest {
public static void main(String[] args) {
for (int i = 0; i < 5; i ++) {
SynchronizedCodeTest synchronizedCodeTest = new SynchronizedCodeTest();
Thread thread = new Thread(() -> {
synchronizedCodeTest.testSynchronizedCode();
});
thread.start();
}
}
}
運行結果:
觀察到紅色框裏面就可以發現,這時候同步塊不起效果了,並且 count 最終都是 1,證明 synchronized(this)
鎖住的是當前的對象,和 public synchronized void testSynchronizedMethod()
一樣。
Object
同步代碼塊帶來了靈活性,它不再只是鎖住當前對象了,可以鎖住任何我們創建的對象,下面就來看看。
public class SynchronizedCodeTest {
public static void main(String[] args) {
Object lock = new Object();
SynchronizedCodeTest synchronizedCodeTest = new SynchronizedCodeTest(lock);
for (int i = 0; i < 5; i ++) {
Thread thread = new Thread(() -> {
synchronizedCodeTest.testSynchroniedLock();
});
thread.start();
}
}
int count = 0;
Object lock = null;
public SynchronizedCodeTest(Object lock) {
this.lock = lock;
}
public void testSynchroniedLock() {
System.out.printf("%s-testSynchroniedLock-start-count=%s\n", Thread.currentThread().getName(), count);
synchronized (lock) {
System.out.printf("%s-testSynchroniedLock-synchronized-start-count=%s\n", Thread.currentThread().getName(), count);
count ++;
System.out.printf("%s-testSynchroniedLock-synchronized-end-count=%s\n", Thread.currentThread().getName(), count);
}
System.out.printf("%s-testSynchroniedLock-end-count=%s\n", Thread.currentThread().getName(), count);
}
}
運行結果:
這段代碼,我們創建了一個 lock 對象,作爲參數傳入到 synchronizedCodeTest 對象裏,我們看到結果裏面,5 個線程在同步塊代碼裏是串行執行的,count 最終也得到結果是 5。這段代碼沒有看出鎖對象帶來的靈活性,下面再看一個例子,把測試代碼稍微改一下,讓每個線程都有自己的 synchronizedCodeTest 對象。
public static void main(String[] args) {
Object lock = new Object();
for (int i = 0; i < 5; i ++) {
SynchronizedCodeTest synchronizedCodeTest = new SynchronizedCodeTest(lock);
Thread thread = new Thread(() -> {
synchronizedCodeTest.testSynchroniedLock();
});
thread.start();
}
}
運行結果:
[外鏈圖片轉存失敗,源站可能有防盜鏈機制,建議將圖片保存下來直接上傳(img-cnBW3uMb-1588035891488)(http://www.liebrother.com/upload/d1b3abb8b71c41dabc3010e8ad05cea2_image.png)]
結果我們發現,雖然我們爲每個線程創建一個 synchronizedCodeTest 對象,但是不管怎麼運行,5 個線程的同步代碼塊都是串行執行的,原因在於,我們只創建了一個 lock 對象,這 5 個 synchronizedCodeTest 的 lock 對象都是同一個,因此競爭資源是同一個,纔出現這種情況。看是不是比同步方法靈活多了,上一篇中,我們要讓多個實例同步執行,我們需要使用靜態同步方法,現在不用了,使用同步代碼塊就可以,只需要滿足鎖住同一個實例對象就行。
另外,這個例子的結果是每個實例的 count 最終都爲 1,這是因爲每個 synchronizedCodeTest 對象都有自己獨立的變量 count,所以線程之間互不影響。
xxx.class
再來看看最後一種代碼塊鎖 Class 類,這和 public static synchronized testSynchronizedStatic()
的作用是一樣的,區別就只是代碼塊的鎖範圍可變。我們直接看看代碼例子。
public class SynchronizedCodeTest {
public static void main(String[] args) {
for (int i = 0; i < 5; i ++) {
SynchronizedCodeTest synchronizedCodeTest = new SynchronizedCodeTest();
Thread thread = new Thread(() -> {
synchronizedCodeTest.testSynchronizedCodeClass();
});
thread.start();
}
}
int count = 0;
public void testSynchronizedCodeClass() {
System.out.printf("%s-testSynchronizedCodeClass-start-count=%s\n", Thread.currentThread().getName(), count);
synchronized (SynchronizedCodeTest.class) {
System.out.printf("%s-testSynchronizedCodeClass-synchronized-start-count=%s\n", Thread.currentThread().getName(), count);
count ++;
System.out.printf("%s-testSynchronizedCodeClass-synchronized-end-count=%s\n", Thread.currentThread().getName(), count);
}
System.out.printf("%s-testSynchronizedCodeClass-end-count=%s\n", Thread.currentThread().getName(), count);
}
}
運行結果:
每個線程都有自己的實例,但是鎖住 Class 會使每個線程實例對象的同步塊都是串行執行,這個結果和上面的多個實例鎖住同一個 Object 對象的結果是一樣的。我個人更傾向於使用鎖同一個 Object 對象,而不是鎖 Class 類對象。
總結
這篇介紹了synchronizd 代碼塊的 3 種使用方式,並詳細介紹了各自的使用方式和區別。簡單的列個表。
類型 | 使用方式 | 鎖作用範圍 |
---|---|---|
this | synchronized(this){} | 鎖住當前的實例對象 |
object | synchronized(lock){} | 鎖住其他實例對象,比較靈活 |
xxx.class | synchronized(xxx.class){} | 鎖住 Class 對象 |
總共用了 3 篇文章來給大家介紹 synchronized
的具體用法,主要是因爲之前有些文章一下子就進入 Java 源代碼和 JVM 源碼,讓不少朋友感覺有點吃力,甚至有朋友一看標題就不進來看看了,所以這次先介紹一些比較簡單的用法,讓大家先了解了解,後面幾篇會比較深入 synchronized
原理性的文章,希望大家也能看看,會有非常大的收穫的。
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