synchronized的四种用法

一 修饰方法

Synchronized修饰一个方法很简单，就是在方法的前面加synchronized，synchronized修饰方法和修饰一个代码块类似，只是作用范围不一样，修饰代码块是大括号括起来的范围，而修饰方法范围是整个函数。

例如：

方法一

1. public synchronized void method()  
2. {  
3.      
4. }  

public synchronized void method()
{
   // todo
}

方法二

1. public void method()  
2. {  
3.    synchronized(this) {  
4.         
5.    }  
6. }  

public void method()
{
   synchronized(this) {
      // todo
   }
}

写法一修饰的是一个方法，写法二修饰的是一个代码块，但写法一与写法二是等价的，都是锁定了整个方法时的内容。

synchronized关键字不能继承。 
虽然可以使用synchronized来定义方法，但synchronized并不属于方法定义的一部分，因此，synchronized关键字不能被继承。如果在父类中的某个方法使用了synchronized关键字，而在子类中覆盖了这个方法，在子类中的这个方法默认情况下并不是同步的，而必须显式地在子类的这个方法中加上synchronized关键字才可以。当然，还可以在子类方法中调用父类中相应的方法，这样虽然子类中的方法不是同步的，但子类调用了父类的同步方法，因此，子类的方法也就相当于同步了。这两种方式的例子代码如下： 
在子类方法中加上synchronized关键字

1. class Parent {  
2.    public synchronized void method() { }  
3. }  
4. class Child extends Parent {  
5.    public synchronized void method() { }  
6. }  

class Parent {
   public synchronized void method() { }
}
class Child extends Parent {
   public synchronized void method() { }
}

在子类方法中调用父类的同步方法

1. class Parent {  
2.    public synchronized void method() {   }  
3. }  
4. class Child extends Parent {  
5.    public void method() { super.method();   }  
6. }   

class Parent {
   public synchronized void method() {   }
}
class Child extends Parent {
   public void method() { super.method();   }
} 

1. 在定义接口方法时不能使用synchronized关键字。
2. 构造方法不能使用synchronized关键字，但可以使用synchronized代码块来进行同步。 

 

二 修饰一个代码块

1）一个线程访问一个对象中的synchronized(this)同步代码块时，其他试图访问该对象的线程将被阻塞

注意下面两个程序的区别

1. class SyncThread implements Runnable {  
2.        private static int count;  
3.   
4.        public SyncThread() {  
5.           count = 0;  
6.        }  
7.   
8.        public  void run() {  
9.           synchronized(this) {  
10.              for (int i = 0; i < 5; i++) {  
11.                 try {  
12.                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + (count++));  
13.                    Thread.sleep(100);  
14.                 } catch (InterruptedException e) {  
15.                    e.printStackTrace();  
16.                 }  
17.              }  
18.           }  
19.        }  
20.   
21.        public int getCount() {  
22.           return count;  
23.        }  
24. }  
25.   
26. public class Demo00 {  
27.     public static void main(String args[]){  
28.   
29.   
30.   
31.   
32.   
33.   
34.         SyncThread s = new SyncThread();  
35.         Thread t1 = new Thread(s);  
36.         Thread t2 = new Thread(s);  
37.           
38.         t1.start();  
39.         t2.start();  
40.     }  
41. }  

class SyncThread implements Runnable {
	   private static int count;

	   public SyncThread() {
	      count = 0;
	   }

	   public  void run() {
	      synchronized(this) {
	         for (int i = 0; i < 5; i++) {
	            try {
	               System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + (count++));
	               Thread.sleep(100);
	            } catch (InterruptedException e) {
	               e.printStackTrace();
	            }
	         }
	      }
	   }

	   public int getCount() {
	      return count;
	   }
}

public class Demo00 {
	public static void main(String args[]){
//test01
//		SyncThread s1 = new SyncThread();
//		SyncThread s2 = new SyncThread();
//		Thread t1 = new Thread(s1);
//		Thread t2 = new Thread(s2);
//test02		
		SyncThread s = new SyncThread();
		Thread t1 = new Thread(s);
		Thread t2 = new Thread(s);
		
		t1.start();
		t2.start();
	}
}

 

test01的运行结果

test02的运行结果

当两个并发线程(thread1和thread2)访问同一个对象(syncThread)中的synchronized代码块时，在同一时刻只能有一个线程得到执行，另一个线程受阻塞，必须等待当前线程执行完这个代码块以后才能执行该代码块。Thread1和thread2是互斥的，因为在执行synchronized代码块时会锁定当前的对象，只有执行完该代码块才能释放该对象锁，下一个线程才能执行并锁定该对象

为什么上面的例子中thread1和thread2同时在执行。这是因为synchronized只锁定对象，每个对象只有一个锁（lock）与之相关联。

2）当一个线程访问对象的一个synchronized(this)同步代码块时，另一个线程仍然可以访问该对象中的非synchronized(this)同步代码块。 

例：

1. class Counter implements Runnable{  
2.    private int count;  
3.   
4.    public Counter() {  
5.       count = 0;  
6.    }  
7.   
8.    public void countAdd() {  
9.       synchronized(this) {  
10.          for (int i = 0; i < 5; i ++) {  
11.             try {  
12.                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + (count++));  
13.                Thread.sleep(100);  
14.             } catch (InterruptedException e) {  
15.                e.printStackTrace();  
16.             }  
17.          }  
18.       }  
19.    }  
20.   
21.      
22.    public void printCount() {  
23.       for (int i = 0; i < 5; i ++) {  
24.          try {  
25.             System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " count:" + count);  
26.             Thread.sleep(100);  
27.          } catch (InterruptedException e) {  
28.             e.printStackTrace();  
29.          }  
30.       }  
31.    }  
32.   
33.    public void run() {  
34.       String threadName = Thread.currentThread().getName();  
35.       if (threadName.equals("A")) {  
36.          countAdd();  
37.       } else if (threadName.equals("B")) {  
38.          printCount();  
39.       }  
40.    }  
41. }  
42.   
43. public class Demo00{  
44.     public static void main(String args[]){  
45.         Counter counter = new Counter();  
46.         Thread thread1 = new Thread(counter, "A");  
47.         Thread thread2 = new Thread(counter, "B");  
48.         thread1.start();  
49.         thread2.start();  
50.     }  
51. }  

class Counter implements Runnable{
   private int count;

   public Counter() {
      count = 0;
   }

   public void countAdd() {
      synchronized(this) {
         for (int i = 0; i < 5; i ++) {
            try {
               System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + (count++));
               Thread.sleep(100);
            } catch (InterruptedException e) {
               e.printStackTrace();
            }
         }
      }
   }

   //非synchronized代码块，未对count进行读写操作，所以可以不用synchronized
   public void printCount() {
      for (int i = 0; i < 5; i ++) {
         try {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " count:" + count);
            Thread.sleep(100);
         } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
         }
      }
   }

   public void run() {
      String threadName = Thread.currentThread().getName();
      if (threadName.equals("A")) {
         countAdd();
      } else if (threadName.equals("B")) {
         printCount();
      }
   }
}

public class Demo00{
	public static void main(String args[]){
		Counter counter = new Counter();
		Thread thread1 = new Thread(counter, "A");
		Thread thread2 = new Thread(counter, "B");
		thread1.start();
		thread2.start();
	}
}

 

可以看见B线程的调用是非synchronized,并不影响A线程对synchronized部分的调用。从上面的结果中可以看出一个线程访问一个对象的synchronized代码块时，别的线程可以访问该对象的非synchronized代码块而不受阻塞。

3）指定要给某个对象加锁

1.  
2.  
3.   
4. class Account {  
5.    String name;  
6.    float amount;  
7.   
8.    public Account(String name, float amount) {  
9.       this.name = name;  
10.       this.amount = amount;  
11.    }  
12.      
13.    public  void deposit(float amt) {  
14.       amount += amt;  
15.       try {  
16.          Thread.sleep(100);  
17.       } catch (InterruptedException e) {  
18.          e.printStackTrace();  
19.       }  
20.    }  
21.      
22.    public  void withdraw(float amt) {  
23.       amount -= amt;  
24.       try {  
25.          Thread.sleep(100);  
26.       } catch (InterruptedException e) {  
27.          e.printStackTrace();  
28.       }  
29.    }  
30.   
31.    public float getBalance() {  
32.       return amount;  
33.    }  
34. }  
35.   
36.  
37.  
38.   
39. class AccountOperator implements Runnable{  
40.    private Account account;  
41.    public AccountOperator(Account account) {  
42.       this.account = account;  
43.    }  
44.   
45.    public void run() {  
46.       synchronized (account) {  
47.          account.deposit(500);  
48.          account.withdraw(500);  
49.          System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + account.getBalance());  
50.       }  
51.    }  
52. }  
53.   
54. public class Demo00{  
55.       
56.       
57.       
58.     public static void main(String args[]){  
59.         Account account = new Account("zhang san", 10000.0f);  
60.         AccountOperator accountOperator = new AccountOperator(account);  
61.   
62.         final int THREAD_NUM = 5;  
63.         Thread threads[] = new Thread[THREAD_NUM];  
64.         for (int i = 0; i < THREAD_NUM; i ++) {  
65.            threads[i] = new Thread(accountOperator, "Thread" + i);  
66.            threads[i].start();  
67.         }  
68.     }  
69. }  

/**
 * 银行账户类
 */
class Account {
   String name;
   float amount;

   public Account(String name, float amount) {
      this.name = name;
      this.amount = amount;
   }
   //存钱
   public  void deposit(float amt) {
      amount += amt;
      try {
         Thread.sleep(100);
      } catch (InterruptedException e) {
         e.printStackTrace();
      }
   }
   //取钱
   public  void withdraw(float amt) {
      amount -= amt;
      try {
         Thread.sleep(100);
      } catch (InterruptedException e) {
         e.printStackTrace();
      }
   }

   public float getBalance() {
      return amount;
   }
}

/**
 * 账户操作类
 */
class AccountOperator implements Runnable{
   private Account account;
   public AccountOperator(Account account) {
      this.account = account;
   }

   public void run() {
      synchronized (account) {
         account.deposit(500);
         account.withdraw(500);
         System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + account.getBalance());
      }
   }
}

public class Demo00{
	
	//public static final Object signal = new Object(); // 线程间通信变量
	//将account改为Demo00.signal也能实现线程同步
	public static void main(String args[]){
		Account account = new Account("zhang san", 10000.0f);
		AccountOperator accountOperator = new AccountOperator(account);

		final int THREAD_NUM = 5;
		Thread threads[] = new Thread[THREAD_NUM];
		for (int i = 0; i < THREAD_NUM; i ++) {
		   threads[i] = new Thread(accountOperator, "Thread" + i);
		   threads[i].start();
		}
	}
}

 

运行结果

在AccountOperator 类中的run方法里，我们用synchronized 给account对象加了锁。这时，当一个线程访问account对象时，其他试图访问account对象的线程将会阻塞，直到该线程访问account对象结束。也就是说谁拿到那个锁谁就可以运行它所控制的那段代码。 
当有一个明确的对象作为锁时，就可以用类似下面这样的方式写程序。

1. public void method3(SomeObject obj)  
2. {  
3.      
4.    synchronized(obj)  
5.    {  
6.         
7.    }  
8. }  

public void method3(SomeObject obj)
{
   //obj 锁定的对象
   synchronized(obj)
   {
      // todo
   }
}

当没有明确的对象作为锁，只是想让一段代码同步时，可以创建一个特殊的对象来充当锁：

1. class Test implements Runnable  
2. {  
3.    private byte[] lock = new byte[0];    
4.    public void method()  
5.    {  
6.       synchronized(lock) {  
7.            
8.       }  
9.    }  
10.   
11.    public void run() {  
12.   
13.    }  
14. }  

class Test implements Runnable
{
   private byte[] lock = new byte[0];  // 特殊的instance变量
   public void method()
   {
      synchronized(lock) {
         // todo 同步代码块
      }
   }

   public void run() {

   }
}

本例中去掉注释中的signal可以看到同样的运行结果

三 修饰一个静态的方法

Synchronized也可修饰一个静态方法，用法如下：

1. public synchronized static void method() {  
2.      
3. }  

public synchronized static void method() {
   // todo
}

静态方法是属于类的而不属于对象的。同样的，synchronized修饰的静态方法锁定的是这个类的所有对象。

1.  
2.  
3.   
4. class SyncThread implements Runnable {  
5.    private static int count;  
6.   
7.    public SyncThread() {  
8.       count = 0;  
9.    }  
10.   
11.    public synchronized static void method() {  
12.       for (int i = 0; i < 5; i ++) {  
13.          try {  
14.             System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + (count++));  
15.             Thread.sleep(100);  
16.          } catch (InterruptedException e) {  
17.             e.printStackTrace();  
18.          }  
19.       }  
20.    }  
21.   
22.    public synchronized void run() {  
23.       method();  
24.    }  
25. }  
26.   
27. public class Demo00{  
28.       
29.     public static void main(String args[]){  
30.         SyncThread syncThread1 = new SyncThread();  
31.         SyncThread syncThread2 = new SyncThread();  
32.         Thread thread1 = new Thread(syncThread1, "SyncThread1");  
33.         Thread thread2 = new Thread(syncThread2, "SyncThread2");  
34.         thread1.start();  
35.         thread2.start();  
36.     }  
37. }  

/**
 * 同步线程
 */
class SyncThread implements Runnable {
   private static int count;

   public SyncThread() {
      count = 0;
   }

   public synchronized static void method() {
      for (int i = 0; i < 5; i ++) {
         try {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + (count++));
            Thread.sleep(100);
         } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
         }
      }
   }

   public synchronized void run() {
      method();
   }
}

public class Demo00{
	
	public static void main(String args[]){
		SyncThread syncThread1 = new SyncThread();
		SyncThread syncThread2 = new SyncThread();
		Thread thread1 = new Thread(syncThread1, "SyncThread1");
		Thread thread2 = new Thread(syncThread2, "SyncThread2");
		thread1.start();
		thread2.start();
	}
}

syncThread1和syncThread2是SyncThread的两个对象，但在thread1和thread2并发执行时却保持了线程同步。这是因为run中调用了静态方法method，而静态方法是属于类的，所以syncThread1和syncThread2相当于用了同一把锁。

四  修饰一个类

Synchronized还可作用于一个类，用法如下：

1. class ClassName {  
2.    public void method() {  
3.       synchronized(ClassName.class) {  
4.            
5.       }  
6.    }  
7. }  

class ClassName {
   public void method() {
      synchronized(ClassName.class) {
         // todo
      }
   }
}

 

1.  
2.  
3.   
4. class SyncThread implements Runnable {  
5.    private static int count;  
6.   
7.    public SyncThread() {  
8.       count = 0;  
9.    }  
10.   
11.    public static void method() {  
12.       synchronized(SyncThread.class) {  
13.          for (int i = 0; i < 5; i ++) {  
14.             try {  
15.                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + (count++));  
16.                Thread.sleep(100);  
17.             } catch (InterruptedException e) {  
18.                e.printStackTrace();  
19.             }  
20.          }  
21.       }  
22.    }  
23.   
24.    public synchronized void run() {  
25.       method();  
26.    }  
27. }  

/**
 * 同步线程
 */
class SyncThread implements Runnable {
   private static int count;

   public SyncThread() {
      count = 0;
   }

   public static void method() {
      synchronized(SyncThread.class) {
         for (int i = 0; i < 5; i ++) {
            try {
               System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + (count++));
               Thread.sleep(100);
            } catch (InterruptedException e) {
               e.printStackTrace();
            }
         }
      }
   }

   public synchronized void run() {
      method();
   }
}

本例的的给class加锁和上例的给静态方法加锁是一样的，所有对象公用一把锁

 

总结

A. 无论synchronized关键字加在方法上还是对象上，如果它作用的对象是非静态的，则它取得的锁是对象；如果synchronized作用的对象是一个静态方法或一个类，则它取得的锁是对类，该类所有的对象同一把锁。 
B. 每个对象只有一个锁（lock）与之相关联，谁拿到这个锁谁就可以运行它所控制的那段代码。 
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。