内置锁synchronized 介绍与用法

Posted 2020-10-25 潜龙在渊

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了内置锁synchronized 介绍与用法相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

一、synchronized 的介绍

??synchronized 是 Java语言的关键字，当它用来修饰一个方法或者一个代码块的时候，能够保证在同一时刻最多只有一个线程执行该段代码，而这段代码也被称为临界区。

??synchronized 有多个叫法，而每个叫法都表明synchronized 的特性：

1、内置锁（又叫隐式锁）：synchronized 是内置于JDK中的，底层实现是native；同时，加锁、解锁都是JDK自动完成，不需要用户显式地控制，非常方便。

2、同步锁：synchronized 用于同步线程，使线程互斥地访问某段代码块、方法。这就是意味着最多只有一个线程能够获得该锁，当线程A尝试去获得线程B持有的内置锁时，线程A必须等待或者阻塞，知道线程B释放这个锁，如果B线程不释放这个锁，那么A线程将永远等待下去。

3、对象锁：准确来说，是分为对象锁、类锁。synchronized 以当前的某个对象为锁，线程必须通过互斥竞争拿到这把对象锁，从而才能访问临界区的代码，访问结束后，就会释放锁，下一个线程才有可能获取锁来访问临界区（被锁住的代码区域）。synchronized锁根据锁的范围分为对象锁和类锁。对象锁，是以对象实例为锁，当多个线程共享访问这个对象实例下的临界区，只需要竞争这个对象实例便可，不同对象实例下的临界区是不用互斥访问；而类锁，则是以类的class对象为锁，这个锁下的临界区，所有线程都必须互斥访问，尽管是使用了不同的对象实例；

总的来说，对象锁的粒度要比类锁的粒度要细，引起线程竞争锁的情况比类锁要少的多，所以尽量别用类锁，锁的粒度越少越好。
看下面的例子：

    FruitCount fruitCount = new FruitCount();
    FruitCount fruitCount_3 = new FruitCount();
    //线程1、2 使用了同一个FruitCount对象（fruitCount ）
    Thread thread_1 = new Thread(new MyRunable(fruitCount));
    Thread thread_2 = new Thread(new MyRunable(fruitCount));
    //线程3使用了不同的FruitCount对象(fruitCount_3 )
    Thread thread_3 = new Thread(new MyRunable(fruitCount_3));

?? 线程1、2将会互斥访问getAmount( )方法，线程3则独享getAmount( )方法；线程1、2的getAmount( )方法中的对象锁是fruitCount ，线程3的则是 fruitCount_3；这便是对象锁的粒度范围，不同的对象，锁是相互隔离的。而对于setData( )方法，三个线程都要互斥访问访问它，因为是同一个锁 -- FruitCount.class类锁。

class FruitCount{
    
   static int price = 5;
   static int num = 10;
    
    public void setData(int price,int num){
        //类锁,以FruitCount.class为锁
        synchronized(FruitCount.class){
            this.price = price;
            this.num = num;
        }
    }
    
    public int getAmount(){
        //对象锁，以当前对象为锁
        synchronized (this) {
            int amount = price*num;
            return amount;
        }
    }
}

class MyRunable implements Runnable{
 
    FruitCount fruitCount;
    public MyRunable(FruitCount fruitCount){
        this.fruitCount = fruitCount;
    }
    
    @Override
    public void run() {
        //setData方法 有类锁
        fruitCount.setData(5, 10);
        //getAmount方法 里面有对象锁，就是fruitCount对象
        fruitCount.getAmount();
    }   
}

二、synchronized 用法

synchronized 的用法只有两种：修饰方法、修饰代码块

1、在方法声明时使用，修饰方法

注意：这个synchronized 修饰符不会参与方法签名的比较；

语法：

public synchronized void synMethod() {
               //方法体
   }

有以下两种情况：

1.1、修饰的方法是普通的成员方法，那么是对象锁，便是以当前对象为锁，即调用这个方法的对象
1.2、修饰的方法是静态方法，则是类锁。

public synchronized static int countData(int data){
      return data*data;
}

2、修饰一个代码块

语法：

public int synMethod(int a1){
    synchronized( object ) {
            //代码块，一次只能有一个线程进入
    }
   }

有以下3种情况：

2.1、object 是 this，是对象锁，this指代当前对象

public int getAmount(){
        //对象锁，以当前对象为锁
        synchronized (this) {
            int amount = price*num;
            return amount;
        }
    }

2.2、object 是一个普通对象实例

如果是静态对象，那么就是类锁；
如果是非静态对象：成员对象变量、局部变量（甚至可以是方法参数），那么就是对象锁；

public void setObj(){
        FruitCount fruitCount = null;
        //局部变量
        synchronized(fruitCount){
            fruitCount = new FruitCount();
        }
    }

2.3、object 是一个类的class 对象，那么就是类锁

public void setData(int price,int num){
        //类锁,以FruitCount.class为锁
        synchronized(FruitCount.class){
            this.price = price;
            this.num = num;
        }
    }