JAVA学习之多线程和synchronized关键字

 

      在使用多线程的时候，如果多条线程运行的代码涉及到一些共享的数据的时候，如对类的私有变量的操作，往往会出现一些数据不符合原设计要求的结果，这就是线程安全性的问题，

是由于线程的状态不稳定，取得CPU控制权的不可测的原因造成的。比如在线程进入一些判断语句块的时候，某一线程A在对某个数据判断过后，进入了判断语句块内时，

还没等对数据进行操作的时候失去了对CPU的控制权，这时另一线程B取得了CPU的控制权，并且也要判断语句块内执行里面的代码，

由于线程A在还没有对数据进行操作的时候就失去了CPU控制权，所以数据还没有改变，线程B也顺利的进入了这判断代码块内，然后顺利执行相应对数据的操作，

假设数据这时已经处于了边缘状态，这时线程A终于取得了CPU的控制权，然后又对数据进行了操作，这时数据就出现了问题，因为数据已经不符合要求了。

 

在JAVA中，synchronized关键字就是用来处理由于多线程而引起的数据安全性的问题的。

synchronized的使用方法有两种，一种是修饰方法，一种是修饰指定的代码块，其中被修饰的方法叫同步方法，被修饰的代码叫同步代码块。 

同步方法的语法是在方法的权限修饰符与方法返回类型之前添加上synchronized关键字来修饰这个方法，如下：

//

public synchronized void  method(){}

 同步代码块的使用方法是，在要被同步修饰的代码添加如while一样的代码花括号，如下：

synchronized(object)
{ 
//要同步的代码

}  

 

其中object是一个对象

其实同步方法的synchronized锁的也是一个对象，只不过不不像同步代码块一样显式表现而已。

对于实例的同步方法，synchronized使用的对象是这个同步方法所在的对象本身，即this

对于静态的同步方法，synchronized使用的对象是这个同步方法所有的类的对象，即类.class

 

在进一步阐述之前，我们需要明确几点： 

A．无论synchronized关键字加在方法上还是对象上，他取得的锁都是对象，而不是把一段代码或函数当作锁――而且同步方法很可能还会被其他线程的对象访问。 

B．每个对象只有一个锁（lock）和之相关联。 

C．实现同步是要很大的系统开销作为代价的，甚至可能造成死锁，所以尽量避免无谓的同步控制。 

接着来讨论synchronized用到不同地方对代码产生的影响：

假设P1、P2是同一个类的不同对象，这个类中定义了以下几种情况的同步块或同步方法，P1、P2就都能够调用他们。

把synchronized当作函数修饰符时，示例代码如下：

 

//
public synchronized void method(){} 
这时起到的作用与这下面的代码是一样的。
public void method() 
{ 
    synchronized (this)
    { 
    //
    }
} 
----------------或者以下代码：
public class O
{
    public synchronized void A(){}
    public synchronized void B(){}
}

// 

 

 

 

这也就是说同步方法synchronized锁定的对象是调用这个同步方法的对象。也就是说，当一个对象object在不同的线程中执行这个实例同步方法时，各个线程之间会形成互斥，达到同步的效果。在类O中，有两个同步方法，而且都是实例方法，由于这两个方法用来锁的对象都是同一个对象，所以当某一线程在访问方法A()的时候，别的线程都不能调用方法B()，而是在等待前一个线程执行完毕。这也再说说明了，synchronized同步是锁的是对象，而不是代码块或者方法当synchronized修饰静态方法时synchronized锁的对象是这个类的class对象。

//
Class MyClass
{ 
    public synchronized static void method1() // 同步的static 函数 
    { 
        //
    } 
    public void method2() 
    { 
        synchronized(MyClass.class){//}
    } 
}

// 

在以上的代码里，method2()里面的同步代码块的对象锁是MyClass.class，而方法method1()是一个静态同步方法，它的对象锁也是这个类的class对象MyClass.class，所以

当一个线程执行方法method1()，另外的线程是不能执行方法method2()里面的同步代码的，因为他们锁的是同一对象。

 

假如一个类中定义了一个synchronized的static函数A，也定义了一个synchronized 的实例函数B，那么这个类的同一对象Obj在多线程中分别访问A和B两个方法时，不会构成同步，因为他们的锁都不相同。A方法的锁是Obj所属的那个Class，而B的锁是Obj所属的这个对象。

死锁，如下的代码就是死锁的代码，理解了死锁，那么线程同步时synchronized锁的对象就好理解了：

 

 //

//
class OutClass
{
    private byte[] lock = new byte[0];
    public synchronized void show()
    {
        synchronized (lock)
        {
            //
        }
    }
    public void show2()
    {
        synchronized (lock)
        {
            show();
            //
        }
    }
}
//

 

 

 

当一个线程A进入方法show()的时候，另一个线程B正在执行方法show2()，并已经进入了同步代码块中，这时线程A执行到了同步代码块外面，但是却不能进入，因为此时lock对象已经在线程B进入show2()的同步代码块时锁上了，所以线程A执行不下去了，然而线程B现在也不能顺利执行方法show();因为此时线程A正在show()方法内部，并且用得都是这个方法的调用对象的锁，所以就出现两个线程同时等待对方执行完毕的情况，这就是死锁。

 

搞清楚synchronized锁定的是哪个对象，就能帮助我们设计更安全的多线程程式。