多线程同时访问一个对象不同的synchronized方法（验证及解决）

Java中两个线程不可以同时访问同一个对象的两个不同的synchronized方法。

多个线程访问同一个类的synchronized方法时, 都是串行执行的 ! 就算有多个cpu也不例外 !
 synchronized方法使用了类java的内置锁, 即锁住的是方法所属对象本身. 同一个锁某个时刻只能被一个执行线程所获取, 
因此其他线程都得等待锁的释放. 因此就算你有多余的cpu可以执行, 但是你没有锁, 所以你还是不能进入synchronized方法执行, CPU因此而空闲. 
如果某个线程长期持有一个竞争激烈的锁, 那么将导致其他线程都因等待所的释放而被挂起, 
从而导致CPU无法得到利用, 系统吞吐量低下. 因此要尽量避免某个线程对锁的长期占有 !

public class SyncMethod {
    </span><span style="color: #0000ff;">public</span> <span style="color: #0000ff;">synchronized</span> <span style="color: #0000ff;">void</span><span style="color: #000000;"> syncMethod2() {
        </span><span style="color: #0000ff;">try</span><span style="color: #000000;"> {
            System.out.println(</span>"@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ (syncMethod2, 已经获取内置锁`SyncMethod.this`)"<span style="color: #000000;">);
            Thread.sleep(</span>5000<span style="color: #000000;">);
        } </span><span style="color: #0000ff;">catch</span><span style="color: #000000;"> (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println(</span>"@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ (syncMethod2, 即将释放内置锁`SyncMethod.this`)"<span style="color: #000000;">);
    }

    </span><span style="color: #0000ff;">public</span> <span style="color: #0000ff;">synchronized</span> <span style="color: #0000ff;">void</span><span style="color: #000000;"> syncMethod1() {
        System.out.println(</span>"######################## (syncMethod1, 已经获取内置锁`SyncMethod.this`, 并即将退出)"<span style="color: #000000;">);
    }


    </span><span style="color: #0000ff;">static</span> <span style="color: #0000ff;">class</span> Thread1 <span style="color: #0000ff;">extends</span><span style="color: #000000;"> Thread {
        SyncMethod syncMethod;

        </span><span style="color: #0000ff;">public</span><span style="color: #000000;"> Thread1(SyncMethod syncMethod) {
            </span><span style="color: #0000ff;">this</span>.syncMethod =<span style="color: #000000;"> syncMethod;
        }

        @Override
        </span><span style="color: #0000ff;">public</span> <span style="color: #0000ff;">void</span><span style="color: #000000;"> run() {
            syncMethod.syncMethod2();
        }
    }

    </span><span style="color: #0000ff;">static</span> <span style="color: #0000ff;">class</span> Thread2 <span style="color: #0000ff;">extends</span><span style="color: #000000;"> Thread {
        SyncMethod syncMethod;

        </span><span style="color: #0000ff;">public</span><span style="color: #000000;"> Thread2(SyncMethod syncMethod) {
            </span><span style="color: #0000ff;">this</span>.syncMethod =<span style="color: #000000;"> syncMethod;
        }

        @Override
        </span><span style="color: #0000ff;">public</span> <span style="color: #0000ff;">void</span><span style="color: #000000;"> run() {
            System.out.println(</span>"Thread2 running ..."<span style="color: #000000;">);
            syncMethod.syncMethod1();
        }
    }

    </span><span style="color: #0000ff;">public</span> <span style="color: #0000ff;">static</span> <span style="color: #0000ff;">void</span> main(String[] args) <span style="color: #0000ff;">throws</span><span style="color: #000000;"> InterruptedException {
        SyncMethod syncMethod </span>= <span style="color: #0000ff;">new</span><span style="color: #000000;"> SyncMethod();
        Thread1 thread1 </span>= <span style="color: #0000ff;">new</span><span style="color: #000000;"> Thread1(syncMethod);
        Thread2 thread2 </span>= <span style="color: #0000ff;">new</span><span style="color: #000000;"> Thread2(syncMethod);

        thread1.start();    </span><span style="color: #008000;">//</span><span style="color: #008000;">先执行, 以便抢占锁</span>
        Thread.sleep(500); <span style="color: #008000;">//</span><span style="color: #008000;">放弃cpu, 让thread1执行, 以便获的锁</span>


            thread2.start(); //在syncMethod1()方法获得锁时, 看看syncMethod2()方法能否执行
    <span style="color: #008000;">/*</span><span style="color: #008000;">
    能否并发执行同一个对象不同的synchronized方法, 即看看能否同时进入一个对象synchronized方法块
    1. 创建一个有两个synchronized方法的对象`syncMethod`
    2. 先启动一个线程(Thread1), 并让其进入syncMethod对象的sychronized方法(syncMethod1)内, 并使其停在synchronized方法内
    3. 再启动一个线程(Thread2), 并执行syncMethod对象的一个synchronized方法(syncMethod2), 看看能否进入此方法内
    输出如下: 
    @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ (syncMethod2, 已经获取内置锁`SyncMethod.this`)
    Thread2 running ...
    @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ (syncMethod2, 即将释放内置锁`SyncMethod.this`)
    ######################## (syncMethod1, 已经获取内置锁`SyncMethod.this`, 并即将退出)
    结果分析: 
        <strong><span style="color: #ff0000;">观察显示, 在输出`Thread2 running ...`后会暂停数秒(Thread2无法获得锁而被挂起, 因为锁已经被Thread1持有).</span></strong>
        如果不同线程可以同时访问同一个对象不同synchronized方法的话, 
        在有足够cpu时间片时(Thread1在调用syncMethod1时使用Thread.sleep放弃了cpu), 
        Thread2调用的syncMethod2方法应该马上执行, 也就是syncMethod2方法中的语句在`Thread2 running ...`语句输出后马上输出, 
        而不是等待数秒才输出 (应为此时没有其他线程跟Thread2竞争cpu, 况且现在的电脑都不只一个cpu), 
        因此得出结论: "不同线程不能同时执行一个对象的不同synchronized方法"
        其实此结论是显而易见的, 原理前面已经阐明, 此处不再赘述.
    </span><span style="color: #008000;">*/</span><span style="color: #000000;">

    }
}</span></pre>

下面是一些关于使用锁的一些建议:
为了避免对锁的竞争, 你可以使用锁分解,锁分段以及减少线程持有锁的时间, 如果上诉程序中的syncMethod1和syncMethod2方法是两个不相干的方法(请求的资源不存在关系), 那么这两个方法可以分别使用两个不同的锁, 改造后的SyncMethod类如下:

public class SyncMethod {
    private Object lock1 = new Object();
    private Object lock2 = new Object();
</span><span style="color: #0000ff;">public</span> <span style="color: #0000ff;">void</span><span style="color: #000000;"> syncMethod2() {
    </span><span style="color: #0000ff;">synchronized</span><span style="color: #000000;"> (lock1) {
        </span><span style="color: #0000ff;">try</span><span style="color: #000000;"> {
            System.out.println(</span>"@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ (syncMethod2, 已经获取内置锁`SyncMethod.this`)"<span style="color: #000000;">);
            Thread.sleep(</span>5000<span style="color: #000000;">);
        } </span><span style="color: #0000ff;">catch</span><span style="color: #000000;"> (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println(</span>"@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ (syncMethod2, 即将释放内置锁`SyncMethod.this`)"<span style="color: #000000;">);
    }
}

</span><span style="color: #0000ff;">public</span> <span style="color: #0000ff;">void</span><span style="color: #000000;"> syncMethod1() {
    </span><span style="color: #0000ff;">synchronized</span><span style="color: #000000;"> (lock2) {
        System.out.println(</span>"######################## (syncMethod1, 已经获取内置锁`SyncMethod.this`, 并即将退出)"<span style="color: #000000;">);
    }
}

}

改造之后Thread1和Thread2就不会发生, 由于锁竞争而挂起的情况了.

当然, 如果syncMethod1中耗时操作与锁定的资源无关, 那么也可以将耗时操作移出同步块. 在上述改造的基础上对syncMethod1的进一步改造如下:

public void syncMethod2() {
    synchronized (lock1) {
        System.out.println("@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ (syncMethod2, 已经获取内置锁`SyncMethod.this`)");
        System.out.println("@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ (syncMethod2, 即将释放内置锁`SyncMethod.this`)");
    }
</span><span style="color: #008000;">//</span><span style="color: #008000;">将耗时操作移出同步块</span>
<span style="color: #0000ff;">try</span><span style="color: #000000;"> {
    Thread.sleep(</span>5000);<span style="color: #008000;">//</span><span style="color: #008000;">与同步使用的资源无关的耗时操作</span>
} <span style="color: #0000ff;">catch</span><span style="color: #000000;"> (InterruptedException e) {
    e.printStackTrace();
}

}