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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() {
@Override
public void run() {
product.product();
}
},"生产者: "+i).start();
}
for (int i = 1; i <10; i++) {
new Thread(new Runnable() {
@Override
public 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(num>0) {
--num;
}
}
// 模拟消耗馒头1s
try {
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。