java 多线程之synchronized关键字

转载自：
原文：http://blog.csdn.net/luoweifu/article/details/46613015
作者：luoweifu

synchronized修饰代码块

1.当一个线程正在访问对象被synchronized包括的代码块时，其他的线程试图访问该对象该代码块就会被阻塞。代码示例如下：【demo1】
public class CounterTest implements Runnable{
    private static int count;
    
    public CounterTest() {
        count = 0;
    }
    
    public void countAdd() {
        synchronized (this) {
            for(int i = 0; i < 5; i++) {
                try {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + (count++));
                    Thread.sleep(100);
                } catch (Exception e) {
                }
            }
        }
    }
    
    public void printCount() {
        for(int i = 0; i < 5; i++) {
            try {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + count);
                Thread.sleep(100);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
    
    public void run() {
        String threadName = Thread.currentThread().getName();
        if(threadName.equals("A")){
            countAdd();
        }
        else if(threadName.equals("B")) {
            printCount();
        }
        
    }
}

调用代码如下：

        synThread st = new synThread();
        Thread thread1 = new Thread(st, "thread1");
        Thread thread2 = new Thread(st, "thread2");
        thread1.start();
        thread2.start();

结果如下：

        thread1:0
        thread1:1
        thread1:2
        thread1:3
        thread1:4
        thread2:5
        thread2:6
        thread2:7
        thread2:8
        thread2:9

从中可以看出，thread2被阻塞了，当thread1离开synchronized(this)时，thread才开始执行。但是需要注意的是synchronized锁住的是对象，例如下面的代码，thread1和thread2分别为不同的对象的线程，则他们之间不存在同步，二者的执行互不影响。

        synThread st1 = new synThread();
        synThread st2 = new synThread();
        Thread thread1 = new Thread(st1, "thread1");
        Thread thread2 = new Thread(st2, "thread2");
        thread1.start();
        thread2.start();

结果为(结果不唯一，代码执行时决定)

        thread1:0
        thread2:1
        thread1:2
        thread2:3
        thread1:4
        thread2:5
        thread1:7
        thread2:6
        thread1:9
        thread2:8
2.当一个线程访问对象的synchronized(this)同步代码块时，另一个线程仍然可以访问该对象的非synchronized(this)同步代码块，代码如下[demo2]:
public class CounterTest implements Runnable{
    private static int count;
    
    public CounterTest() {
        count = 0;
    }
    
    public void countAdd() {
        synchronized (this) {
            for(int i = 0; i < 5; i++) {
                try {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + (count++));
                    Thread.sleep(100);
                } catch (Exception e) {
                }
            }
        }
    }
    
    public void printCount() {
        for(int i = 0; i < 5; i++) {
            try {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + count);
                Thread.sleep(100);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
    
    public void run() {
        String threadName = Thread.currentThread().getName();
        if(threadName.equals("A")){
            countAdd();
        }
        else if(threadName.equals("B")) {
            printCount();
        }
        
    }
}

调用代码如下:

        CounterTest c = new CounterTest();
        Thread thread1 = new Thread(c, "A");
        Thread thread2 = new Thread(c, "B");
        thread1.start();
        thread2.start();

结果如下（不唯一）:

A:0
B count:1
B count:1
A:1
B count:3
A:2
B count:3
A:3
A:4
B count:5

synchronized给特定对象加锁

用synchronized还可以给特定的对象加锁:

public void method(SomeObject obj)
{
   //obj 锁定的对象
   synchronized(obj)
   {
      // todo
   }
}

看下面这个例子[demo3]:

public 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 (Exception e) {
            // TODO: handle exception
        }
    }
    
    //取钱
    public void withdraw(float amt) {
        amount -= amt;
        try {
            Thread.sleep(100);
        } catch (Exception e) {
            // TODO: handle exception
        }
    }
    
    public float getBalance() {
        return amount;
    }
}

public class AccountOperator implements Runnable{
    private Account account;
    
    public AccountOperator(Account account) {
        this.account = account;
    }
    
    @Override
    public void run() {
        synchronized(account){
            account.deposit(500.0f);
            try {
                Thread.sleep((long) (1000 * Math.random()));
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            account.withdraw(500.0f);
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + account.getBalance());
        }
    }
    }

}

调用线程：

public class playground {

    public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException, InterruptedException {
        Account account = new Account("LiMing", 10000.0f);
        AccountOperator ao = 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(ao, "Thread" + i);
            threads[i].start();
        }

    }

运行结果:

Thread0:10000.0
Thread4:10000.0
Thread3:10000.0
Thread2:10000.0
Thread1:10000.0

修饰一个方法

Synchronized修饰一个方法很简单，就是在方法的前面加synchronized，public synchronized void method(){//todo}; synchronized修饰方法和修饰一个代码块类似，只是作用范围不一样，修饰代码块是大括号括起来的范围，而修饰方法范围是整个函数。如将【Demo1】中的run方法改成如下的方式，实现的效果一样。

【Demo4】：synchronized修饰一个方法

public synchronized void run() {
   for (int i = 0; i < 5; i ++) {
      try {
         System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + (count++));
         Thread.sleep(100);
      } catch (InterruptedException e) {
         e.printStackTrace();
      }
   }
}

Synchronized作用于整个方法的写法。
写法一：

public synchronized void method()
{
   // todo
}

写法二：

public void method()
{
   synchronized(this) {
      // todo
   }
}

写法一修饰的是一个方法，写法二修饰的是一个代码块，但写法一与写法二是等价的，都是锁定了整个方法时的内容。

在用synchronized修饰方法时要注意以下几点：

  1. synchronized关键字不能继承。
    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。这两种方式的例子代码如下：
    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。

修饰一个静态的方法

Synchronized也可修饰一个静态方法，用法如下：

public synchronized static void method() {
   // todo
}

我们知道静态方法是属于类的而不属于对象的。同样的，synchronized修饰的静态方法锁定的是这个类的所有对象。我们对Demo1进行一些修改如下：

【Demo5】：synchronized修饰静态方法

/**
 * 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();
   }
}

调用代码:

SyncThread syncThread1 = new SyncThread();
SyncThread syncThread2 = new SyncThread();
Thread thread1 = new Thread(syncThread1, "SyncThread1");
Thread thread2 = new Thread(syncThread2, "SyncThread2");
thread1.start();
thread2.start();

结果如下：

SyncThread1:0 
SyncThread1:1 
SyncThread1:2 
SyncThread1:3 
SyncThread1:4 
SyncThread2:5 
SyncThread2:6 
SyncThread2:7 
SyncThread2:8 
SyncThread2:9

syncThread1和syncThread2是SyncThread的两个对象，但在thread1和thread2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。这与Demo1是不同的。

修饰一个类

Synchronized还可作用于一个类，用法如下：

class ClassName {
   public void method() {
      synchronized(ClassName.class) {
         // todo
      }
   }
}

我们把Demo5再作一些修改。
【Demo6】:修饰一个类

/**
 * 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();
   }
}

其效果和【Demo5】是一样的，synchronized作用于一个类T时，是给这个类T加锁，T的所有对象用的是同一把锁。

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