synchronized锁住的是代码还是对象

synchronized的三种应用方式
synchronized关键字最主要有以下3种应用方式:

修饰实例方法,作用于当前实例加锁,进入同步代码前要获得当前实例的锁

修饰静态方法,作用于当前类对象加锁,进入同步代码前要获得当前类对象的锁

修饰代码块,指定加锁对象,对给定对象加锁,进入同步代码库前要获得给定对象的锁。

在Java中,synchronized关键字是用来控制线程同步的,就是在多线程的环境下,控制synchronized代码段不被多个线程同时执行。synchronized既可以加在一段代码上,也可以加在方法上。

关键是,不要认为给方法或者代码段加上synchronized就万事大吉,看下面一段代码:

class Sync {

    public synchronized void test() {
        System.out.println("test开始..");
        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("test结束..");
    }
}

class MyThread extends Thread {

    public void run() {
        Sync sync = new Sync();
        sync.test();
    }
}

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 0; i < 3; i++) {
            Thread thread = new MyThread();
            thread.start();
        }
    }
}

运行结果: test开始.. test开始.. test开始.. test结束.. test结束.. test结束..

可以看出来,上面的程序起了三个线程,同时运行Sync类中的test()方法,虽然test()方法加上了synchronized,但是还是同时运行起来,貌似synchronized没起作用。

将test()方法上的synchronized去掉,在方法内部加上synchronized(this):

public void test() {
    synchronized(this){
        System.out.println("test开始..");
        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("test结束..");
    }
}

运行结果: test开始.. test开始.. test开始.. test结束.. test结束.. test结束..

一切还是这么平静,没有看到synchronized起到作用。

实际上,synchronized(this)以及非static的synchronized方法(至于static synchronized方法请往下看),只能防止多个线程同时执行同一个对象的同步代码段。

回到本文的题目上:synchronized锁住的是代码还是对象。答案是:synchronized锁住的是括号里的对象,而不是代码。对于非static的synchronized方法,锁的就是对象本身也就是this。

当synchronized锁住一个对象后,别的线程如果也想拿到这个对象的锁,就必须等待这个线程执行完成释放锁,才能再次给对象加锁,这样才达到线程同步的目的。即使两个不同的代码段,都要锁同一个对象,那么这两个代码段也不能在多线程环境下同时运行。

所以我们在用synchronized关键字的时候,能缩小代码段的范围就尽量缩小,能在代码段上加同步就不要再整个方法上加同步。这叫减小锁的粒度,使代码更大程度的并发。原因是基于以上的思想,锁的代码段太长了,别的线程是不是要等很久,等的花儿都谢了。当然这段是题外话,与本文核心思想并无太大关联。

再看上面的代码,每个线程中都new了一个Sync类的对象,也就是产生了三个Sync对象,由于不是同一个对象,所以可以多线程同时运行synchronized方法或代码段。

为了验证上述的观点,修改一下代码,让三个线程使用同一个Sync的对象。

class MyThread extends Thread {

    private Sync sync;

    public MyThread(Sync sync) {
        this.sync = sync;
    }

    public void run() {
        sync.test();
    }
}

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        Sync sync = new Sync();
        for (int i = 0; i < 3; i++) {
            Thread thread = new MyThread(sync);
            thread.start();
        }
    }
}

运行结果: test开始.. test结束.. test开始.. test结束.. test开始.. test结束..

可以看到,此时的synchronized就起了作用。

那么,如果真的想锁住这段代码,要怎么做?也就是,如果还是最开始的那段代码,每个线程new一个Sync对象,怎么才能让test方法不会被多线程执行。

解决也很简单,只要锁住同一个对象不就行了。例如,synchronized后的括号中锁同一个固定对象,这样就行了。这样是没问题,但是,比较多的做法是让synchronized锁这个类对应的Class对象。

class Sync {

    public void test() {
        synchronized (Sync.class) {
            System.out.println("test开始..");
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("test结束..");
        }
    }
}

class MyThread extends Thread {

    public void run() {
        Sync sync = new Sync();
        sync.test();
    }
}

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 0; i < 3; i++) {
            Thread thread = new MyThread();
            thread.start();
        }
    }
}

运行结果: test开始.. test结束.. test开始.. test结束.. test开始.. test结束..

上面代码用synchronized(Sync.class)实现了全局锁的效果。

static synchronized方法,static方法可以直接类名加方法名调用,方法中无法使用this,所以它锁的不是this,而是类的Class对象,所以,static synchronized方法也相当于全局锁,相当于锁住了代码段。

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