java中synchronized的三种写法详解

Posted 2021-12-18 我想月薪过万

预备知识

首先，我们得知道在java中存在三种变量：

1. 实例变量 ==》 存在于堆中
2. 静态变量 ==》 存在于方法区中
3. 局部变量 ==》 存在于栈中

然后，我们得明白，合适会发生高并发不安全

• 条件1：多线程并发。
• 条件2：有共享数据。
• 条件3：共享数据有修改的行为。

具体不安全案例请参考 如下这篇文章：java线程安全问题详解_我想月薪过万的博客-CSDN博客https://blog.csdn.net/qq_41885673/article/details/121431714

在上面这篇文章银行取钱案例中，我们解决线程安全问题的方法是加了一个 synchronized 关键字。下面我们就详细介绍一下 synchronized 的三种写法，分别解决什么问题！！！

写法一：修饰代码块

package ThreadSafa;

public class Test 
    public static void main(String[] args) 
        TestAccount ta1 = new TestAccount();
        ta1.setNum(10);

        //共用一个账户对象
        TestThread t1 = new TestThread(ta1);
        TestThread t2 = new TestThread(ta1);
        t1.start();
        t2.start();
    


class TestThread extends Thread 

    private TestAccount mAccount;

    public TestThread(TestAccount mAccount) 
        this.mAccount = mAccount;
    

    @Override
    public void run() 
        mAccount.updateNum(1);
    


class TestAccount 
    private double num;

    public double getNum() 
        return num;
    

    public void setNum(double num) 
        this.num = num;
    

    public void updateNum(int n) 
        synchronized (this) 
            try 
                Thread.sleep(1000);
             catch (InterruptedException e) 
                e.printStackTrace();
            
            setNum(getNum() - n);
        
        System.out.println(getNum());
    

运行结果

 写法二：修饰方法

package ThreadSafa;

public class Test 
    public static void main(String[] args) 
        TestAccount ta1 = new TestAccount();
        ta1.setNum(10);

        TestThread t1 = new TestThread(ta1);
        TestThread t2 = new TestThread(ta1);
        t1.start();
        t2.start();
    


class TestThread extends Thread 

    private TestAccount mAccount;

    public TestThread(TestAccount mAccount) 
        this.mAccount = mAccount;
    

    @Override
    public void run() 
        mAccount.updateNum(1);
    


class TestAccount 
    private double num;

    public double getNum() 
        return num;
    

    public void setNum(double num) 
        this.num = num;
    

    public synchronized void updateNum(int n) 
        try 
            Thread.sleep(1000);
         catch (InterruptedException e) 
            e.printStackTrace();
        
        setNum(getNum() - n);
        System.out.println(getNum());
    

运行结果

总结

可以看到 ，前面这两种写法其实是等价的，什么意思呢？就是当你用 synchronized 修饰共享对象 this 的时候 你就可以吧 synchronized 提到方法前面，但是我们一般不会这么干，因为扩大 synchronized 修饰的代码范围会使代码运行效率降低。

同时，前面两种方法都是为了解决 实例变量 线程安全问题而诞生的，对于静态变量我们怎么处理呢？请看写法三：

写法三：修饰静态方法

package ThreadSafa;

public class Test 
    public static void main(String[] args) 
        TestAccount ta1 = new TestAccount();
        TestAccount ta2 = new TestAccount();

        TestThread t1 = new TestThread(ta1);
        TestThread t2 = new TestThread(ta2);
        t1.start();
        t2.start();
    


class TestThread extends Thread 

    private TestAccount mAccount;

    public TestThread(TestAccount mAccount) 
        this.mAccount = mAccount;
    

    @Override
    public void run() 
        mAccount.updateCount(1);
    


class TestAccount 
    private double num;
    public static double count = 10;

    public double getNum() 
        return num;
    

    public void setNum(double num) 
        this.num = num;
    

    public synchronized void updateNum(int n) 
        try 
            Thread.sleep(1000);
         catch (InterruptedException e) 
            e.printStackTrace();
        
        setNum(getNum() - n);
        System.out.println(getNum());
    

    public synchronized static void updateCount(int n) 
        try 
            Thread.sleep(1000);
         catch (InterruptedException e) 
            e.printStackTrace();
        
        count -= n;
        System.out.println(count);
    

运行结果展示

可以看到，在静态方法上加 synchronized 之后，他锁的是这个类，尽管两个账户对象不一样，但是，加了 synchronized 会保证他们排队执行，也就是保证了线程安全。

总结

局部变量 =》 存在于栈中 =》 线程之间不能共享 =》 所以数据永远是安全的

实例变量 =》 存在于堆中 =》 线程之间能共享 =》 采用写法一和写法二保证线程安全

静态变量 =》 存在于方法区 =》 线程之间能共享 =》 采用方写法三保证线程安全