造成线程安全问题的原因有两个?线程数据共享。多线程同时操作共享数据。在JAVA中Synchronized可以保证统一时刻,只有一个线程执行某个方法或者执行某个代码块;Synchronized可以保证数据的可见性。Synchronizeds是互斥锁。
一、Synchronized的三种使用方式
1、修饰实例方法,作用于当前实例加锁,进入同步代码前要获得当前实例锁。
2、修饰静态方法,作用于当前类对象锁,进入同步代码前要获取当前类对象锁。
3、修饰代码块,指定加锁对象,对给定对象加锁,进入同步代码块前要获得给定对象的锁。
1.1 Synchronized 作用于实例方法
此时我们应该注意到synchronized修饰的是实例方法add,在这样的情况下,当前线程的锁便是实例对象instance,注意Java中的线程同步锁可以是任意对象。当一个线程正在访问一个对象的synchronized方法,其他线程必须等待该线程结束,才能获取到访问权限。
如果线程 ThreadA 访问实例对象 ObjectA的 synchronized 方法 add。另一个线程 ThreadB 需要访问实例对象 ObjectB 的 synchronized 方法 add,因为两个实例对象锁并不同相同,所有可用同时访问。此时如果两个线程访问了共享变量,那么会出现数据不一致的情况。如下程序,虽然有同步方法,但是还是会出现不一致情况。
如图1中的类main方法改如下:
public static void main(String [] args) throws InterruptedException {
SynchronizedClass instance = new SynchronizedClass();
SynchronizedClass instance1 = new SynchronizedClass();
Thread t1 = new Thread(instance);
Thread t2 = new Thread(instance1);
t1.start(); t2.start(); t1.join(); t2.join();
System.out.println(i);
}
1.2 Synchronized 作用于静态方法
一个线程A调用一个实例对象的非static synchronized方法,而线程B需要调用这个实例对象所属类的静态 synchronized方法,是允许的,不会发生互斥现象。因为访问静态 synchronized 方法占用的锁是当前类的class对象,而访问非静态 synchronized 方法占用的锁是当前实例对象锁。static synchronized所有对象之间是互斥的。
1.3 Synchronized 同步代码块
代码同步块,synchronized在某个方法内的代码块上;synchronized作用的对象是一个今天对象。这样可以保证在静态同步块。
二、可重入锁
如下代码块,调用方法methodB时,获得了锁,在执行methodB时,调用方法methodA时,methodA也有代码块,所有会自动会methodA的锁。这就是可重入锁。
public synchronized methodA(){
System.out.println("methodA");
}
public void methodB(){
sychronized(this){
System.out.println("methodB");
methodA()
}
}
三、线程中断和唤醒
等待唤醒指的是notify/notifyAll和wait方法,在使用这3个方法时,必须处于synchronized代码块或者synchronized方法中,否则就会抛出IllegalMonitorStateException异常,这是因为调用这几个方法前必须拿到当前对象的监视器monitor对象,也就是说notify/notifyAll和wait方法依赖于monitor对象,monitor 存在于对象头的Mark Word 中(存储monitor引用指针),而synchronized关键字可以获取 monitor ,这也就是为什么notify/notifyAll和wait方法必须在synchronized代码块或者synchronized方法调用的原因。
wait方法将会释放当前持有的监视器锁(monitor),直到有线程调用notify/notifyAll方法后方能继续执行;而sleep方法只让线程休眠并不释放锁。
同时notify/notifyAll方法调用后,并不会马上释放监视器锁,而是在相应的synchronized(){}/synchronized方法执行结束后才自动释放锁。
参考
https://www.jianshu.com/p/7ddb0956590c