java 对象锁学习

Posted 2020-10-05 ✧*꧁一品堂.技术学习笔记꧂*✧.

机制

　　锁机制是用来解决多线程共享资源时产生的冲突问题的。java 为每一个对象关联一个对象锁，通常把锁分为对象锁和类锁，他们的本质都是对象锁，只不过对象锁关联的是类的 Object 对象 (java.lang.Object)，而类锁关联的是类的 Class 对象 java.lang.Class。
　　jvm 对每个锁都有一个计数

• 若该计数为 0，则锁没有被占用，可以被访问它的线程来持有
• 一个对象的对象锁已被某个线程持有，新的线程来访问时将被挂起，知道持有它的线程释放该锁并且计数为 0
• 一个线程已经持有了某个对象的锁，该线程再次访问该对象锁时可以重入，且计数 +1
• 一个线程释放对象锁时，该锁的计数 -1，当某个锁的计数为 0 时锁被释放，可以被线程竞争

分类

• 不管怎么分类,java 中通过 synchronized 来实现的锁其本质都是对象锁
• java 内部同步机制实现通常有两种方式，synchronized 修饰方法和语句块
• synchronized 关键字作用于对象，这个对象可以是类的实例对象，也可以是 Class 对象

• 类锁

  1 public class SyncObject {
  2     // 类锁1：通过static方法加同步锁
  3     public static synchronized void syncMethod1() {
  4         try {
  5             System.out.println("testMethod1 start!");
  6             Thread.sleep(3000);
  7         } catch (InterruptedException e) {
  8             e.printStackTrace();
  9         }
 10         System.out.println("testMethod1 end!");
 11     }
 12 
 13     public void syncMethod2() {
 14         // 类锁2：通过同步语句块传递Class类型参数
 15         synchronized (SyncObject.class) {
 16             try {
 17                 System.out.println("testMethod2 start!");
 18                 Thread.sleep(3000);
 19             } catch (InterruptedException e) {
 20                 e.printStackTrace();
 21             } finally {
 22                 System.out.println("testMethod2 end!");
 23             }
 24         }
 25     }
 26 }

类锁作用于类的 Class 对象，对一个类来说，无论该类有多少个实例，它的静态变量和静态方法都只有一份，保存在 Class 对象中。通过对 Class 对象加锁来实现的同步语句或同步方法，无论该对象的哪个实例来访问，都需要竞争这个类锁

•    对象锁

  1 public class SyncObject {
  2     // 对象锁1（方法锁）：通过方法加同步锁
  3     public synchronized void syncMethod1() {
  4         try {
  5             System.out.println("testMethod1 start!");
  6             Thread.sleep(3000);
  7         } catch (InterruptedException e) {
  8             e.printStackTrace();
  9         }
 10         System.out.println("testMethod1 end!");
 11     }
 12 
 13     public void syncMethod2() {
 14         // 对象锁2：通过同步语句块传递Object类型参数
 15         synchronized (this) {
 16         // 此处的参数可以是本实例this，也可以是其它实例比如new SyncObject()，传入哪个实例就对哪个实例加锁
 17             try {
 18                 System.out.println("testMethod2 start!");
 19                 Thread.sleep(3000);
 20             } catch (InterruptedException e) {
 21                 e.printStackTrace();
 22             } finally {
 23                 System.out.println("testMethod2 end!");
 24             }
 25         }
 26     }
 27 }

对象锁会对类的实例对象加锁，每一个 new 操作都会获得一个新的实例对象，对于 synchronized 修饰的非 static 方法或传递参数为实例对象的语句块，各个实例对象会拥有自己的锁。

TIPS

1. synchronized 的作用范围是对象

   • synchronized 修饰的代码块需要传入一个对象参数（这个对象可以使 Class 对象），这个对象参数就是它的作用范围
   • synchronized 修饰的非静态方法的作用范围是 this，即当前对象实例。修饰静态方法时作用范围是这个类，即 Class 对象

2. synchronized 的粒度针不可再分

   
   因为锁是针对整个对象的，所以当某个对象的锁被持有后，其它线程不能持有该锁
   • 当一个线程调用某个对象 a 的 synchronized 方法（a.syncMethod1）在该方法结束之前，该对象的其它 synchronized 方法 (a.syncMethod2..) 都将不能被调用。同步代码块 synchronized(a)与 a.syncMethod1 有同样的作用周期
   • 当一个线程调用某个类 A 的 static synchronized 方法（A.staticSyncMethod1）在该方法结束前，该类的其它 static synchronized 方法（A.staticSyncMethod2..）都将不能被调用
   • 当一个线程调用某个对象 a 的 synchronized 方法（a.syncMethod1）在该方法结束之前，该类的其它 static synchronized 方法 (A.syncMethod2..) 还可以被调用，反之也成立

3. synchronized 的只对它修饰的模块加锁

   • 未被 synchronized 修饰的模块是可以被异步访问的, 因为线程访问它的时候并不需要获取对象锁