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一、什么是synchronized
二、synchronized的四种用法
2.1、修饰一个代码块
2.2、修饰一个方法
2.3、修饰一个静态的方法
2.4、修饰一个类
三、使用案例分析
3.1、修饰一个代码块
3.2、修饰一个方法
3.3、修饰一个静态的方法
3.4、修饰一个类
3.5 经典用法
总结 一、什么是synchronized
synchronized 是 Java 中的关键字是一种同步锁。主要应用于多线程环境下保证线程的安全性。 二、synchronized的四种用法
2.1、修饰一个代码块 被修饰的代码块称为同步语句块其作用的范围是大括号{} 括起来的代码作用的对象是调用这个代码块的对象;
2.2、修饰一个方法 被修饰的方法称为同步方法其作用的范围是整个方法作用的对象是调用这个方法的对象; 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。
2.3、修饰一个静态的方法
其作用的范围是整个静态方法作用的对象是这个类的 所有对象;
2.4、修饰一个类
其作用的范围是synchronized后面括号括起来的部分作用对象是这个类的所有对象。
三、使用案例分析
3.1、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。
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 SynchronizedDemo {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 test02 从运行结果test02可以看出当两个并发线程(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。作业自行验证3指定要给某个对象加锁
package CompleteFuture;/*** 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 SynchDemo2 {//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();}}
}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。 3.3 .1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。
public void method3(SomeObject obj)
{//obj 锁定的对象synchronized(obj){// todo}
} 3.3.2 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
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() {}
} 3.2、修饰一个方法
public void method()
{synchronized(this) {// todo}
}
在子类方法中加上synchronized关键字
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
class Parent {public synchronized void method() { }
}
class Child extends Parent {public void method() { super.method(); }
}
在定义接口方法时不能使用synchronized关键字。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。
3.3、修饰一个静态的方法
/*** 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 t1 new Thread(syncThread1, SyncThread1);Thread t2 new Thread(syncThread2, SyncThread2);t1.start();t2.start();}
} syncThread1和syncThread2是SyncThread的两个对象但在t1和t2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。 3.4、修饰一个类 其作用的范围是synchronized后面括号括起来的部分作用对象是这个类的所有对象。
/*** 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();}
} 3.5 经典用法
消费者与生产者
package CompleteFuture;import java.util.Random;public class ProducerAndConsumer {public static void main(String[] args) {//多线程如何编写// 1、线程操作资源类// 2、创建资源类 在资源类中创建属性和操作资源方法Product product new Product();for (int i 1; i 10; i) {new Thread(new Runnable() {Overridepublic void run() {product.product();}},生产者: i).start();}for (int i 1; i 10; i) {new Thread(new Runnable() {Overridepublic void run() {product.consume();}},消费者: i).start();}}}// 资源类
class Product{private volatile int num 0;public synchronized void product(){// 1、馒头有的多我就可以不生产while (num !0){try {this.wait();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}// 一次生产五个for (int i 0; i 5 ; i) {num;}// 产生了馒头通知消费者this.notifyAll();System.out.println(Thread.currentThread().getName()生产后剩余馒头num);}public synchronized void consume(){// 1、如果没有馒头我就等待阻塞消费while (num 0){try {this.wait();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}// 一次吃2个for (int i 0; i 2; i) {if(num0) {--num;}}// 模拟消耗馒头1stry {Thread.sleep(200);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}this.notifyAll();System.out.println(Thread.currentThread().getName()消费后剩余馒头num);}
}单例模式双重检测 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。 本文主要整理的是synchronized主要用法但它实际的原理没有进行详细的拆解。且看下回剖析。
