关于synchronized关键字
********************************非静态同步方法****************************************************
个人观点,或许是想通了:
*****不加 synchronized 关键字,Example 对象根本上就没有锁,各个线程就可以随便进出访问这个对象了;两个线程同时执行execute()方法,输出是两组并发的。
*****一旦加上 synchronized 关键字,Example 对象就被第一个访问的线程锁住了,第二个线程就处于BLOCKED:SYNCHRONIZED(自己理解的,这个状态是还没有获得锁的,一旦获得锁之后,就会变成RUNNABLE状态,等待某某某的调度);会先输出一组0到9,然后再输出下一组,说明两个线程是顺次执行的。
*****当synchronized关键字修饰一个方法的时候,该方法叫做同步方法。
*****Java中的每个对象都有一个锁(lock),或者叫做监视器(monitor),当一个线程访问某个对象的synchronized方法时,将该对象上锁,其他任何线程都无法再去访问该对象的synchronized方法了(这里是指所有的同步方法,而不仅仅是同一个方法),直到之前的那个线程执行方法完毕后(或者是抛出了异常),才将该对象的锁释放掉,其他线程才有可能再去访问该对象的synchronized方法。
*****注意这时候是给对象上锁,如果是不同的对象,则各个对象之间没有限制关系。
*****尝试在代码中构造第二个线程对象时传入一个新的Example对象,则两个线程的执行之间没有什么制约关系。
public class Main2 { public static void main(String[] args) { Example example = new Example(); Thread t1 = new Thread1(example); Thread t2 = new Thread1(example); t1.start(); t2.start(); } } class Example { public synchronized void execute() { for (int i = 0; i < 10; ++i) { try { Thread.sleep(500); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("Hello: " + i); } } } class Thread1 extends Thread { private Example example; public Thread1(Example example) { this.example = example; } @Override public void run() { example.execute(); } }
再看如下例子:因为线程t1访问execute()方法的时候,因为这个是synchronized方法(同步方法),所以就会给Example对象上锁了,这个时候,线程t2也无法访问execute22()这个同步方法(直到线程t1访问完execute()方法之后)
但是,如果一旦execute22()方法没有synchronized关键字之后,线程2就可以随机访问这个execute22()方法了,不受t1访问同步execute()方法的影响;
说白了,如果其中一个方法没有关键字,另外一个方法有关键字,被锁的对象压根就奈何不了非同步方法;
public class Main2 { public static void main(String[] args) { Example example = new Example(); Thread t1 = new Thread1(example); Thread t2 = new Thread2(example); t1.start(); t2.start(); } } class Example { public synchronized void execute() { for (int i = 0; i < 20; ++i) { try { Thread.sleep((long) Math.random() * 1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("Hello: " + i); } } public synchronized void execute22() { for (int i = 0; i < 20; ++i) { try { Thread.sleep((long) Math.random() * 1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("World: " + i); } } } class Thread1 extends Thread { private Example example; public Thread1(Example example) { this.example = example; } @Override public void run() { example.execute(); } } class Thread2 extends Thread { private Example example; public Thread2(Example example) { this.example = example; } @Override public void run() { example.execute22(); } }
再看下面那个例子,因为线程t1获取的是example1 对象锁,线程t2获取的是example2对象锁,不同的对象,他们之间一毛钱关系都没有
package test; public class Main2 { public static void main(String[] args) { Example example1 = new Example(); Example example2 = new Example(); Thread t1 = new Thread1(example1); Thread t2 = new Thread2(example2); t1.start(); t2.start(); } } class Example { public synchronized void execute() { for (int i = 0; i < 20; ++i) { try { Thread.sleep((long) Math.random() * 1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("Hello: " + i); } } public synchronized void execute22() { for (int i = 0; i < 20; ++i) { try { Thread.sleep((long) Math.random() * 1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("World: " + i); } } } class Thread1 extends Thread { private Example example; public Thread1(Example example) { this.example = example; } @Override public void run() { example.execute(); } } class Thread2 extends Thread { private Example example; public Thread2(Example example) { this.example = example; } @Override public void run() { example.execute22(); } }
********************************静态同步方法****************************************************
一个synchronized关键字修饰的方法同时又被static修饰,之前说过,非静态的同步方法会将对象上锁,但是静态方法不属于对象,而是属于类,它会将这个方法所在的类的Class对象上锁。
一个类不管生成多少个对象,它们所对应的是同一个Class对象。
所以如果是静态方法的情况(execute()和execute2()都加上static关键字),即便是向两个线程传入不同的Example对象,这两个线程仍然是互相制约的,必须先执行完一个,再执行下一个。
public class Main2 { public static void main(String[] args) { Example example1 = new Example(); Example example2 = new Example(); // 此处即便传入不同的对象,静态方法同步仍然不允许多个线程同时执行 Thread t1 = new Thread1(example1); Thread t2 = new Thread2(example2); t1.start(); t2.start(); } } class Example { public synchronized static void execute() { for (int i = 0; i < 20; ++i) { try { Thread.sleep((long) Math.random() * 1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("Hello: " + i); } } public synchronized static void execute2() { for (int i = 0; i < 20; ++i) { try { Thread.sleep((long) Math.random() * 1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("World: " + i); } } } class Thread1 extends Thread { private Example example; public Thread1(Example example) { this.example = example; } @Override public void run() { Example.execute(); } } class Thread2 extends Thread { private Example example; public Thread2(Example example) { this.example = example; } @Override public void run() { Example.execute2(); } }
结论:
如果某个synchronized方法是static的,那么当线程访问该方法时,它锁的并不是synchronized方法所在的对象,而是synchronized方法所在的类所对应的Class对象。Java中,无论一个类有多少个对象,这些对象会对应唯一一个Class对象,因此当线程分别访问同一个类的两个对象的两个static,synchronized方法时,它们的执行顺序也是顺序的,也就是说一个线程先去执行方法,执行完毕后另一个线程才开始。
(个人观点:如果两个方法只有一个是同步方法,明显是两个方法同步输出;如果两个方法只有一个是静态方法,输出结果也是并发输出,个人理解是一个是锁具体对象,一个是类所对应的Class对象,锁的东东不一样)从其它地方看到的:静态和非静态方法的锁互不干预
**********************************************synchronized块**************************************
线程t1访问execute()方法时,在synchronized块中,对象 object 被锁了。因为线程t2访问的execute2()方法里面的synchronized块中对象 object 也被锁了,所以直到线程t1释放object锁之前,线程t2都无法访问execute2()方法里面的synchronized块(注意是:execute2()方法里面的synchronized块,而不是execute2()方法)
public class Main2 { public static void main(String[] args) { Example example = new Example(); Thread t1 = new Thread1(example); Thread t2 = new Thread2(example); t1.start(); t2.start(); } } class Example { private Object object = new Object(); public void execute() { synchronized (object) { // 如果换成Example.class,它和同步的static函数产生的效果是一样的,取得的锁很特别,是当前调用这个方法的对象所属的类(Class,而不再是由这个Class产生的某个具体对象了)。 for (int i = 0; i < 20; ++i) { try { Thread.sleep((long) Math.random() * 1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("Hello: " + i); } } } public void execute2() { synchronized (object) { // 如果换成Example.class,它和同步的static函数产生的效果是一样的,取得的锁很特别,是当前调用这个方法的对象所属的类(Class,而不再是由这个Class产生的某个具体对象了)。 for (int i = 0; i < 20; ++i) { try { Thread.sleep((long) Math.random() * 1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("World: " + i); } } } } class Thread1 extends Thread { private Example example; public Thread1(Example example) { this.example = example; } @Override public void run() { example.execute(); } } class Thread2 extends Thread { private Example example; public Thread2(Example example) { this.example = example; } @Override public void run() { example.execute2(); } }
留意前后两个打印*************************以及&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
public class Main2 { public static void main(String[] args) { Example example = new Example(); Thread t1 = new Thread1(example); Thread t2 = new Thread2(example); t1.start(); t2.start(); } } class Example { private Object object = new Object(); public void execute() { synchronized (object) { for (int i = 0; i < 20; ++i) { try { Thread.sleep((long) Math.random() * 1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("Hello: " + i); } } } public void execute2() { System.out.println("*************");// 在第一位输出:估计是线程t1获取object对象锁的时候,需要时间,所以在此之前,打印了这个了 synchronized (object) { for (int i = 0; i < 20; ++i) { try { Thread.sleep((long) Math.random() * 1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("World: " + i); } } // 这个在最后输出:估计是因为在此之前,打印完*************,再打印hello(打印hello区间线程t2在同步阻塞区,不往下走),然后打印world,最后打印&&&&&&&&&&&&& System.out.println("&&&&&&&&&&&&&"); } } class Thread1 extends Thread { private Example example; public Thread1(Example example) { this.example = example; } @Override public void run() { example.execute(); } } class Thread2 extends Thread { private Example example; public Thread2(Example example) { this.example = example; } @Override public void run() { example.execute2(); } }
输出:
*************
Hello: 0
Hello: 1
Hello: 2
Hello: 3
Hello: 4
Hello: 5
Hello: 6
Hello: 7
Hello: 8
Hello: 9
Hello: 10
Hello: 11
Hello: 12
Hello: 13
Hello: 14
Hello: 15
Hello: 16
Hello: 17
Hello: 18
Hello: 19
World: 0
World: 1
World: 2
World: 3
World: 4
World: 5
World: 6
World: 7
World: 8
World: 9
World: 10
World: 11
World: 12
World: 13
World: 14
World: 15
World: 16
World: 17
World: 18
World: 19
&&&&&&&&&&&&&
例子程序4所达到的效果和例子程序2的效果一样,都是使得两个线程的执行顺序进行,而不是并发进行,当一个线程执行时,将object对象锁住,另一个线程就不能执行对应的块。
synchronized方法实际上等同于用一个synchronized块包住方法中的所有语句,然后在synchronized块的括号中传入this关键字。当然,如果是静态方法,需要锁定的则是class对象。
可能一个方法中只有几行代码会涉及到线程同步问题,所以synchronized块比synchronized方法更加细粒度地控制了多个线程的访问,只有synchronized块中的内容不能同时被多个线程所访问,方法中的其他语句仍然可以同时被多个线程所访问(包括synchronized块之前的和之后的)。
注意:被synchronized保护的数据应该是私有的。
结论:
synchronized方法是一种粗粒度的并发控制,某一时刻,只能有一个线程执行该synchronized方法;
synchronized块则是一种细粒度的并发控制,只会将块中的代码同步,位于方法内、synchronized块之外的其他代码是可以被多个线程同时访问到的
public class Main2 { public static void main(String[] args) { Example example = new Example(); Thread t1 = new Thread1(example); t1.start(); } } class Example { class Example { public void execute() { public synchronized void execute() { synchronized (this) { for (int i = 0; i < 20; ++i) { for (int i = 0; i < 20; ++i) { try { try { Thread.sleep((long) Math.random() * 1000); Thread.sleep((long) Math.random() * 1000); } catch (InterruptedException e) { } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); e.printStackTrace(); } } System.out.println("Hello: " + i); System.out.println("Hello: " + i); } } } } } } } 类似于: class Thread1 extends Thread { class Thread1 extends Thread { private Example example; private Example example; public Thread1(Example example) { public Thread1(Example example) { this.example = example; this.example = example; } } @Override @Override public void run() { public void run() { example.execute(); example.execute(); } } } }
线程的通信的例子:
class NumberHolder { private int number; //in******Thread-0 ,(1)线程0抢得锁 //1Thread-0 (1)number为0并自增为1,打印 public synchronized void increase() { //in******Thread-0 (2)线程0抢得锁,number为1,线程0释放锁,并进入wait状态,其它线程重新争夺锁 System.out.println("in******"+Thread.currentThread().getName()); //de******Thread-1 (3)线程1抢得锁 while (0 != number) { //0Thread-1(3)number为1并自减为0,并唤醒所有的线程(明显这里指唤醒了线程0) try { //de******Thread-1(4)线程1抢得锁,number为0所以进入wait状态,并释放锁,线程023抢锁 wait(); //in******Thread-2(5)线程2抢得锁,number为0 } catch (InterruptedException e) { //1Thread-2(5)number自增为1,并唤醒其它锁 e.printStackTrace(); //in******Thread-2 } //de******Thread-3 } //0Thread-3 //1Thread-2 // 能执行到这里说明已经被唤醒 //0Thread-1 // 并且number为0 //de******Thread-1 number++; //1Thread-0 System.out.println(number+Thread.currentThread().getName()); //0Thread-1 //in******Thread-2 // 通知在等待的线程 //1Thread-2 this.notifyAll(); //in******Thread-2 } //de******Thread-3 //0Thread-3 public synchronized void decrease() { //1Thread-2 System.out.println("de******"+Thread.currentThread().getName()); //in******Thread-2 while (0 == number) { //de******Thread-1 try { //0Thread-1 wait(); //de******Thread-1 } catch (InterruptedException e) { //in******Thread-0 e.printStackTrace(); //1Thread-0 } //0Thread-1 //de******Thread-1 } //1Thread-2 //in******Thread-2 // 能执行到这里说明已经被唤醒 //de******Thread-3 // 并且number不为0 //0Thread-3 number--; //de******Thread-3 System.out.println(number+Thread.currentThread().getName()); //1Thread-2 notifyAll(); //in******Thread-2 } //0Thread-1 //de******Thread-1 } //in******Thread-0 //1Thread-0 class IncreaseThread extends Thread { //0Thread-1 private NumberHolder numberHolder; //de******Thread-1 //1Thread-2 public IncreaseThread(NumberHolder numberHolder) { //0Thread-3 this.numberHolder = numberHolder; //de******Thread-3 } //in******Thread-2 //1Thread-2 @Override //in******Thread-2 public void run() { //0Thread-1 for (int i = 0; i < 20; ++i) { //in******Thread-0 // 进行一定的延时 //1Thread-0 try { //in******Thread-0 Thread.sleep((long) Math.random() * 1000); //de******Thread-1 } catch (InterruptedException e) { //0Thread-1 e.printStackTrace(); //de******Thread-1 } //1Thread-2 //in******Thread-2 // 进行增加操作 //0Thread-3 numberHolder.increase(); //1Thread-2 } //in******Thread-2 } //0Thread-1 //1Thread-0 } //in******Thread-0 //de******Thread-1 class DecreaseThread extends Thread { //0Thread-1 private NumberHolder numberHolder; //1Thread-2 //in******Thread-2 public DecreaseThread(NumberHolder numberHolder) { //de******Thread-3 this.numberHolder = numberHolder; //0Thread-3 } //1Thread-2 //in******Thread-2 @Override //de******Thread-1 public void run() { //0Thread-1 for (int i = 0; i < 20; ++i) { //de******Thread-1 // 进行一定的延时 //1Thread-0 try { //in******Thread-0 Thread.sleep((long) Math.random() * 1000); //0Thread-1 } catch (InterruptedException e) { //de******Thread-1 e.printStackTrace(); //1Thread-2 } //in******Thread-2 //de******Thread-3 // 进行减少操作 //0Thread-3 numberHolder.decrease(); //de******Thread-3 } //1Thread-2 } //in******Thread-2 //0Thread-1 } //1Thread-0 //in******Thread-0 public class Main2 { //de******Thread-1 public static void main(String[] args) { //0Thread-1 NumberHolder numberHolder = new NumberHolder(); //de******Thread-1 //1Thread-2 Thread t1 = new IncreaseThread(numberHolder); //0Thread-3 Thread t2 = new DecreaseThread(numberHolder); //de******Thread-3 //in******Thread-2 Thread t3 = new IncreaseThread(numberHolder); //1Thread-2 Thread t4 = new DecreaseThread(numberHolder); //in******Thread-2 //0Thread-1 t1.start(); //1Thread-0 t2.start(); //in******Thread-0 //de******Thread-1 t3.start(); //0Thread-1 t4.start(); //de******Thread-1 //1Thread-2 } //0Thread-3 //de******Thread-3 } //in******Thread-2 //1Thread-2
发多少