浅谈线程中的同步概念和synchronized关键字

  不少同学在学习Java中的多线程这一章时,都会觉得脑子很乱,觉得这一章的知识点太难以理解。特别是对于其中线程同步(synchronized)更是迷茫。本文试图以浅显的例子来跟大家共同分享学习心得。

  先看一个例子

package com.chinasofti.thread;

 

publicclass MyThread implements Runnable{

    privateinta = 1;

    publicsynchronizedvoid f1(){

       System.out.println("a = " + a);

       try {

           Thread.sleep(1000);

       } catch (InterruptedException e) {

           // TODO Auto-generated catch block

           e.printStackTrace();

       }

       System.out.println("a = " + a);

    }  

    publicvoid f2(){

       a++;

    }

    publicvoid run() {

       f1();

    }

    publicstaticvoid main(String[] args) {

       MyThread myThread = newMyThread();

       Thread t1 = newThread(myThread);

       t1.start();

       try {

           Thread.sleep(100);

       } catch (InterruptedException e) {

           // TODO Auto-generated catch block

           e.printStackTrace();

       }

       myThread.f2();

    }

}  

例子说明:我们自定义了一个MyThread类,该类实现了java.lang.Runnable接口。类中包含一个静态私有变量a=1;提供了一个同步方法f1,该方法的作用是先打印a,然后执行该方法的线程休眠1000毫秒,再次打印a;提供了一个非同步方法f2,该方法作用是使a自加1;实现java.lang.Runnable接口的run方法,该方法执行f1()。

    程序启动时,首先启动主线程执行main方法。在main方法中,先new一个MyThread类对象myThread,再利用该对象创建一条线程t1,调用其start()方法启动线程,主线程休眠100毫秒的作用是使得t1在主线程休眠期间得到CPU执行权,执行到f1()方法中的Thread.sleep(1000)处。在t1线程休眠1000毫秒时,主线程继续执行MyThread.f2()。该测试程序的最终结果是打印a=1 a=2。也就是说在t1线程执行同步方法f1并休眠1000毫秒的空当里,主线程执行了myThread对象的非同步方法f2(),修改了a的值。t1线程从休眠中恢复过来再次打印a的值已经变成了2。

    也许有同学看到这里就有疑问了:“我们不是说synchronized的意思是获得对象锁吗?那么t1线程执行了同步方法f1(),那就应该获得myThread对象的对象锁啊,怎么在它休眠期间另一条线程主线程也能够执行myThread对象的f2()方法呢?难道是因为t1线程休眠了之后就释放掉对象锁了吗?”

    对于这个问题的解释是这样,t1线程执行run()方法,run()方法调用同步方法f1(),则此时t1线程拥有了myThread这个对象的对象锁,接下来执行Thread.sleep(long miliseconds)这个方法,则线程(即t1)进入休眠状态,但是Thread.sleep(long miliseconds)的执行不会导致线程释放掉对象锁。而main线程之所以能够在t1线程休眠之后继续执行myThread.f2(),是因为f2()并不是同步方法。我们通常说“获得对象锁”,实际上更确切直白的含义是“独占该对象的同步方法和同步代码块”。但是对于非同步方法,对象锁是不起作用的。

    我们可以将例子做如下改动:将f2()修改为同步方法,其他不变。大家有兴趣试一下会发现此时的程序执行结果变成了打印a=1 a=1。因为此时f2()为同步方法,t1线程在休眠期间并没有释放对象锁,即此时t1线程“独占myThread对象的f1(),f2()方法”。因此此时主线程不可能执行myThread.f2()。只有当t1线程执行完了f1()方法之后,即两次打印a=1 a=1,释放掉对象锁,此时主线程才能继续执行myThread的同步方法f2()。

  很多同学在理解“同步”这个概念时错误地将其理解成为“并行”,从而得到一些混乱的结论,最后变得越来越茫然。而通过上面的例子我们可以看到,其实线程中“同步”的概念更接近于“串行”。即“同一时刻只能有一条线程拥有一个对象的对象锁,在该线程独占该对象的同步方法和同步代码块时,其他线程不能访问该对象的同步方法和同步代码块”。而synchronized关键字的作用是声明同步方法或者同步代码块,执行到这儿的线程可以告诉其他线程说:“嘿,现在这个对象的同步方法和代码块我占了,你们先等着别抢,我用完了你们才能接着用!”。

posted on 2013-05-16 13:35  zretc  阅读(195)  评论(0编辑  收藏  举报