线程安全性（一） 原子性 基于锁的实现 - synchronized 修饰代码块

锁概述

锁是Java中除了AtomicXXX类之外，另一种实现原子性的方式，典型的两种基于锁实现原子性的方式是synchronized关键字和基于Lock接口的实现类；

synchronized关键字加锁
  • 依赖于JVM的锁实现，用synchronized关键字加锁；
  • synchronized关键字加的锁是不可中断锁，适合竞争不激烈，可读性好；
  • synchronized关键字加的锁在竞争激烈时性能下降的非常快；
Lock接口的实现类
  • 依赖于特殊的CPU指令，比如JDK中的java.util.concurrent.locks.Lock接口，比较有代表性的实现类有ReentrantLock；
  • Lock接口的实现类加的锁是可中断锁，竞争激烈时能维持常态；

synchronized能修饰的四种对象

  • 修饰代码块：被修饰的代码称作同步语句块，其作用范围是大括号括起来的代码，作用于调用的对象（可以自己指定锁定对象）；如果代码块就是整个方法体，那么和修饰方式是等同的；
  • 修饰方法：被修饰的方法称为同步方法，作用范围是整个方法，作用于调用的对象（this）；
  • 修饰静态方法：作用范围是整个静态方法，作用于这个类的所有对象，本质是对 Class 对象上锁；
  • 修饰类：作用范围是synchronized后面的括号括起来的部分，作用于这个类的所有对象，本质是对 Class 对象上锁；

synchronized修饰代码块示例 01 - 正例

  • 同一个对象在不同线程中访问同步代码块，同步代码块对同一个调用对象是能起到同步作用的；
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

@Slf4j
public class SynchronizedCodeBlock {

    public void test1(int j) {
        synchronized (this) {
            for (int i = 0; i < 10; i++) {
                log.info("synchronized block object {} - {}", j, i);
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        testCodeBlockSync();
    }

    private static void testCodeBlockSync() {
        SynchronizedCodeBlock example1 = new SynchronizedCodeBlock();
        ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool();
        service.execute(() -> {
            example1.test1(1);
        });
        service.execute(() -> {
            example1.test1(1);
        });
    }

}

输出：

  • 同一个对象所在的2个线程按顺序先后执行；
17:06:51.597 [pool-1-thread-1] INFO com.example.concurrency.example.SynchronizedCodeBlock - synchronized block object 1 - 0
17:06:51.602 [pool-1-thread-1] INFO com.example.concurrency.example.SynchronizedCodeBlock - synchronized block object 1 - 1
17:06:51.602 [pool-1-thread-1] INFO com.example.concurrency.example.SynchronizedCodeBlock - synchronized block object 1 - 2
17:06:51.602 [pool-1-thread-1] INFO com.example.concurrency.example.SynchronizedCodeBlock - synchronized block object 1 - 3
17:06:51.602 [pool-1-thread-1] INFO com.example.concurrency.example.SynchronizedCodeBlock - synchronized block object 1 - 4
17:06:51.602 [pool-1-thread-1] INFO com.example.concurrency.example.SynchronizedCodeBlock - synchronized block object 1 - 5
17:06:51.602 [pool-1-thread-1] INFO com.example.concurrency.example.SynchronizedCodeBlock - synchronized block object 1 - 6
17:06:51.602 [pool-1-thread-1] INFO com.example.concurrency.example.SynchronizedCodeBlock - synchronized block object 1 - 7
17:06:51.602 [pool-1-thread-1] INFO com.example.concurrency.example.SynchronizedCodeBlock - synchronized block object 1 - 8
17:06:51.602 [pool-1-thread-1] INFO com.example.concurrency.example.SynchronizedCodeBlock - synchronized block object 1 - 9
17:06:51.602 [pool-1-thread-2] INFO com.example.concurrency.example.SynchronizedCodeBlock - synchronized block object 1 - 0
17:06:51.602 [pool-1-thread-2] INFO com.example.concurrency.example.SynchronizedCodeBlock - synchronized block object 1 - 1
17:06:51.603 [pool-1-thread-2] INFO com.example.concurrency.example.SynchronizedCodeBlock - synchronized block object 1 - 2
17:06:51.603 [pool-1-thread-2] INFO com.example.concurrency.example.SynchronizedCodeBlock - synchronized block object 1 - 3
17:06:51.603 [pool-1-thread-2] INFO com.example.concurrency.example.SynchronizedCodeBlock - synchronized block object 1 - 4
17:06:51.603 [pool-1-thread-2] INFO com.example.concurrency.example.SynchronizedCodeBlock - synchronized block object 1 - 5
17:06:51.603 [pool-1-thread-2] INFO com.example.concurrency.example.SynchronizedCodeBlock - synchronized block object 1 - 6
17:06:51.603 [pool-1-thread-2] INFO com.example.concurrency.example.SynchronizedCodeBlock - synchronized block object 1 - 7
17:06:51.603 [pool-1-thread-2] INFO com.example.concurrency.example.SynchronizedCodeBlock - synchronized block object 1 - 8
17:06:51.603 [pool-1-thread-2] INFO com.example.concurrency.example.SynchronizedCodeBlock - synchronized block object 1 - 9

synchronized修饰代码块示例 02 - 反例

  • 不同对象在不同线程中访问同步代码块，同步代码块对不同调用对象是不能起到同步作用的；
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

@Slf4j
public class SynchronizedCodeBlock {

    public void test1(int j) {
        synchronized (this) {
            for (int i = 0; i < 10; i++) {
                log.info("synchronized block object {} - {}", j, i);
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        testCodeBlockNotSync();
    }

    private static void testCodeBlockNotSync() {
        SynchronizedCodeBlock example1 = new SynchronizedCodeBlock();
        SynchronizedCodeBlock example2 = new SynchronizedCodeBlock();
        ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool();
        service.execute(() -> {
            example1.test1(1);
        });
        service.execute(() -> {
            example2.test1(2);
        });
    }

}

输出：

  • 乱序的，两个对象所在的线程同时执行；
17:07:52.278 [pool-1-thread-2] INFO com.example.concurrency.example.SynchronizedCodeBlock - synchronized block object 2 - 0
17:07:52.278 [pool-1-thread-1] INFO com.example.concurrency.example.SynchronizedCodeBlock - synchronized block object 1 - 0
17:07:52.284 [pool-1-thread-2] INFO com.example.concurrency.example.SynchronizedCodeBlock - synchronized block object 2 - 1
17:07:52.284 [pool-1-thread-1] INFO com.example.concurrency.example.SynchronizedCodeBlock - synchronized block object 1 - 1
17:07:52.285 [pool-1-thread-1] INFO com.example.concurrency.example.SynchronizedCodeBlock - synchronized block object 1 - 2
17:07:52.285 [pool-1-thread-2] INFO com.example.concurrency.example.SynchronizedCodeBlock - synchronized block object 2 - 2
17:07:52.285 [pool-1-thread-1] INFO com.example.concurrency.example.SynchronizedCodeBlock - synchronized block object 1 - 3
17:07:52.285 [pool-1-thread-2] INFO com.example.concurrency.example.SynchronizedCodeBlock - synchronized block object 2 - 3
17:07:52.285 [pool-1-thread-1] INFO com.example.concurrency.example.SynchronizedCodeBlock - synchronized block object 1 - 4
17:07:52.285 [pool-1-thread-2] INFO com.example.concurrency.example.SynchronizedCodeBlock - synchronized block object 2 - 4
17:07:52.285 [pool-1-thread-1] INFO com.example.concurrency.example.SynchronizedCodeBlock - synchronized block object 1 - 5
17:07:52.285 [pool-1-thread-1] INFO com.example.concurrency.example.SynchronizedCodeBlock - synchronized block object 1 - 6
17:07:52.285 [pool-1-thread-1] INFO com.example.concurrency.example.SynchronizedCodeBlock - synchronized block object 1 - 7
17:07:52.285 [pool-1-thread-2] INFO com.example.concurrency.example.SynchronizedCodeBlock - synchronized block object 2 - 5
17:07:52.285 [pool-1-thread-1] INFO com.example.concurrency.example.SynchronizedCodeBlock - synchronized block object 1 - 8
17:07:52.285 [pool-1-thread-1] INFO com.example.concurrency.example.SynchronizedCodeBlock - synchronized block object 1 - 9
17:07:52.285 [pool-1-thread-2] INFO com.example.concurrency.example.SynchronizedCodeBlock - synchronized block object 2 - 6
17:07:52.285 [pool-1-thread-2] INFO com.example.concurrency.example.SynchronizedCodeBlock - synchronized block object 2 - 7
17:07:52.285 [pool-1-thread-2] INFO com.example.concurrency.example.SynchronizedCodeBlock - synchronized block object 2 - 8
17:07:52.285 [pool-1-thread-2] INFO com.example.concurrency.example.SynchronizedCodeBlock - synchronized block object 2 - 9

synchronized修饰代码块示例 03 - run() 方法中的 this 是谁？

  • 答案：是 new Thread(instance) 中的 instance；
  • SynchronizedCodeBlock02 的 run() 方法对 this 加锁，创建 t1 和 t2 传入的 Runnable 都是 instance，故线程 t1 和 t2 都是对 instance 加锁，所以 t1 和 t2 的执行可以同步；
package com.example.concurrency.example.sync;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;

@Slf4j
public class SynchronizedCodeBlock02 implements Runnable{

    static SynchronizedCodeBlock02 instance = new SynchronizedCodeBlock02();

    @Override
    public void run() {
        synchronized (this) {
            log.info("{} start",Thread.currentThread());
            try {
                Thread.sleep(3000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            log.info("{} end",Thread.currentThread());
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        Thread t1 = new Thread(instance);
        Thread t2 = new Thread(instance);

        t1.start();
        t2.start();

        while (t1.isAlive() || t2.isAlive()) {

        }
        log.info("{} end", Thread.currentThread());
    }

}

输出：

21:50:16.719 [Thread-0] INFO com.example.concurrency.example.sync.SynchronizedCodeBlock02 - Thread[Thread-0,5,main] start
21:50:19.725 [Thread-0] INFO com.example.concurrency.example.sync.SynchronizedCodeBlock02 - Thread[Thread-0,5,main] end
21:50:19.725 [Thread-1] INFO com.example.concurrency.example.sync.SynchronizedCodeBlock02 - Thread[Thread-1,5,main] start
21:50:22.725 [Thread-1] INFO com.example.concurrency.example.sync.SynchronizedCodeBlock02 - Thread[Thread-1,5,main] end
21:50:22.725 [main] INFO com.example.concurrency.example.sync.SynchronizedCodeBlock02 - Thread[main,5,main] end
最后编辑于 ：
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 人面猴
    序言：七十年代末，一起剥皮案震惊了整个滨河市，随后出现的几起案子，更是在滨河造成了极大的恐慌，老刑警刘岩，带你破解...
    沈念sama阅读 215,463评论 6赞 497
  • 死咒
    序言：滨河连续发生了三起死亡事件，死亡现场离奇诡异，居然都是意外死亡，警方通过查阅死者的电脑和手机，发现死者居然都...
    沈念sama阅读 91,868评论 3赞 391
  • 救了他两次的神仙让他今天三更去死
    文/潘晓璐 我一进店门，熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来，“玉大人，你说我怎么就摊上这事。” “怎么了？”我有些...
    开封第一讲书人阅读 161,213评论 0赞 351
  • 道士缉凶录：失踪的卖姜人
    文/不坏的土叔 我叫张陵，是天一观的道长。 经常有香客问我，道长，这世上最难降的妖魔是什么？ 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 57,666评论 1赞 290
  • 港岛之恋（遗憾婚礼）
    正文 为了忘掉前任，我火速办了婚礼，结果婚礼上，老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己，他们只是感情好，可当我...
    茶点故事阅读 66,759评论 6赞 388
  • 恶毒庶女顶嫁案：这布局不是一般人想出来的
    文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着，像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上，一...
    开封第一讲书人阅读 50,725评论 1赞 294
  • 城市分裂传说
    那天，我揣着相机与录音，去河边找鬼。 笑死，一个胖子当着我的面吹牛，可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播，决...
    沈念sama阅读 39,716评论 3赞 415
  • 双鸳鸯连环套：你想象不到人心有多黑
    文/苍兰香墨 我猛地睁开眼，长吁一口气：“原来是场噩梦啊……” “哼！你这毒妇竟也来了？” 一声冷哼从身侧响起，我...
    开封第一讲书人阅读 38,484评论 0赞 270
  • 万荣杀人案实录
    序言：老挝万荣一对情侣失踪，失踪者是张志新（化名）和其女友刘颖，没想到半个月后，有当地人在树林里发现了一具尸体，经...
    沈念sama阅读 44,928评论 1赞 307
  • 护林员之死
    正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡，尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,233评论 2赞 331
  • 白月光启示录
    正文 我和宋清朗相恋三年，在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,393评论 1赞 345
  • 活死人
    序言：一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡，死状恐怖，灵堂内的尸体忽然破棺而出，到底是诈尸还是另有隐情，我是刑警宁泽，带...
    沈念sama阅读 35,073评论 5赞 340
  • 日本核电站爆炸内幕
    正文 年R本政府宣布，位于F岛的核电站，受9级特大地震影响，放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜，却给世界环境...
    茶点故事阅读 40,718评论 3赞 324
  • 男人毒药：我在死后第九天来索命
    文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹，春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,308评论 0赞 21
  • 一桩弑父案，背后竟有这般阴谋
    文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至，却和暖如春，着一层夹袄步出监牢的瞬间，已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,538评论 1赞 268
  • 情欲美人皮
    我被黑心中介骗来泰国打工， 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留，地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 47,338评论 2赞 368
  • 代替公主和亲
    正文 我出身青楼，却偏偏与公主长得像，于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子，可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,260评论 2赞 352