多个线程调用同一个对象中的不同名称的synchronized同步方法或synchronized(this)同步代码块时,调用的效果就是按顺序执行,也就是同步的,阻塞的。
这说明synchronized同步方法或synchronized(this)同步代码块分别有两种作用。
synchronized同步方法
synchronized同步方法或synchronized(this)同步代码块调用呈阻塞状态。
同一时间只有一个线程可以执行synchronized同步方法中的代码synchronized(this)同步代码块
对其他synchronized同步方法或synchronized(this)同步代码块调用呈阻塞状态
同一时间只有一个线程可以执行synchronized(this)同步代码块中的代码
在前面的学习中,使用synchronized(this)格式同步代码块,其实java还支持对“任意对象”作为“对象监听器”来实现同步的功能。这个“任意对象”大多数是实例变量及方法的参数,使用格式为synchronized(非this对象)
根据前面对synchronized(this)同步代码块的作用总结可知,synchronized(非this对象)格式的作用只有1种:synchronized(非this对象x)同步代码块中的代码
当持有“对象监视器”为同一个对象的前提下,同一时间只有一个线程可以执行synchronized(非this对象x)同步代码块中的代码。
/**
* @author wuyoushan
* @date 2017/4/10.
*/
public class Service {
private String usernameParam;
private String passwordParam;
private String anyString=new String();
public void setUsernamePassword(String username,String password) {
try{
synchronized (anyString){
System.out.println("线程名称为:"+Thread.currentThread().getName()
+"在"+System.currentTimeMillis()+"进入同步块");
usernameParam=username;
Thread.sleep(3000);
passwordParam=password;
System.out.println("线程名称为:"+Thread.currentThread().getName()
+"在"+System.currentTimeMillis()+"离开同步块");
}
}catch (InterruptedException e){
e.printStackTrace();
}
}
}
/**
* @author wuyoushan
* @date 2017/4/4.
*/
public class ThreadA extends Thread{
private Service service;
public ThreadA(Service service){
super();
this.service=service;
}
@Override
public void run() {
service.setUsernamePassword("a","aa");
}
}
/**
* @author wuyoushan
* @date 2017/4/4.
*/
public class ThreadB extends Thread{
private Service service;
public ThreadB(Service service){
super();
this.service=service;
}
@Override
public void run() {
service.setUsernamePassword("b","bb");
}
}
/**
* @author wuyoushan
* @date 2017/3/20.
*/
public class Run {
public static void main(String[] args){
Service service=new Service();
ThreadA a=new ThreadA(service);
a.setName("A");
a.start();
ThreadB b=new ThreadB(service);
b.setName("B");
b.start();
}
}
程序的运行结果为:
线程名称为:A在1492391031020进入同步块
线程名称为:A在1492391034020离开同步块
username:a password:aa
线程名称为:B在1492391034020进入同步块
线程名称为:B在1492391037020离开同步块
username:b password:bb
锁非this对象具有一定的优点:如果在一个类中有很多个synchronized方法,这是虽然能实现同步,但会受到阻塞,所以影响运行效率;但如果使用同步代码块锁非this对象,则synchronized(非this)代码块中的程序与同步方法是异步的,不与其他锁this同步方法争抢this锁,则可大大提升运行效率。
将Service.java文件代码更改如下:
/**
* @author wuyoushan
* @date 2017/4/10.
*/
public class Service {
private String usernameParam;
private String passwordParam;
public void setUsernamePassword(String username,String password) {
try{
String anyString=new String();
synchronized (anyString){
System.out.println("线程名称为:"+Thread.currentThread().getName()
+"在"+System.currentTimeMillis()+"进入同步块");
usernameParam=username;
Thread.sleep(3000);
passwordParam=password;
System.out.println("线程名称为:"+Thread.currentThread().getName()
+"在"+System.currentTimeMillis()+"离开同步块");
System.out.println("username:"+usernameParam+" password:"+passwordParam);
}
}catch (InterruptedException e){
e.printStackTrace();
}
}
}
程序的运行结果如下所示:
线程名称为:A在1492474468701进入同步块
线程名称为:B在1492474468702进入同步块
线程名称为:A在1492474471702离开同步块
username:b password:aa
线程名称为:B在1492474471702离开同步块
username:b password:bb
可见,使用“synchronized(非this对象x)同步代码块”格式进行同步操作时,对象监视器必须是同一个对象。如果不是同一个对象监视器,运行的结果就是异步调用了,就会交叉运行。
下面我们再用另外一个项目来验证一下使用“synchronized(非this对象x)同步代码块”格式时,持有不同的对象监听器时异步的效果。
/**
* @author wuyoushan
* @date 2017/4/10.
*/
public class Service {
private String anyString=new String();
public void a() {
try{
synchronized (anyString){
System.out.println("a begin");
Thread.sleep(3000);
System.out.println("a end");
}
}catch (InterruptedException e){
e.printStackTrace();
}
}
synchronized public void b() {
System.out.println("b begin");
System.out.println("b end");
}
}
/**
* @author wuyoushan
* @date 2017/4/4.
*/
public class ThreadA extends Thread{
private Service service;
public ThreadA(Service service){
super();
this.service=service;
}
@Override
public void run() {
service.a();
}
}
/**
* @author wuyoushan
* @date 2017/4/4.
*/
public class ThreadB extends Thread{
private Service service;
public ThreadB(Service service){
super();
this.service=service;
}
@Override
public void run() {
service.b();
}
}
/**
* @author wuyoushan
* @date 2017/3/20.
*/
public class Run {
public static void main(String[] args){
Service service=new Service();
ThreadA a=new ThreadA(service);
a.setName("A");
a.start();
ThreadB b=new ThreadB(service);
b.setName("B");
b.start();
}
}
程序的运行结果为:
a begin
b begin
b end
a end
由于对象监视器的不同,所以运行结果就是异步的。
同步代码块放在非同步synchronized方法中进行声明,并不能保证调用方法的线程执行同步/顺序性,也就是线程调用方法的顺序是无序的,虽然在同步代码块中执行的顺序是同步的,这样极易出现“脏读”问题。
使用“synchronized(非this对象x)同步代码块”格式也可以解决“脏读”问题。但在解决脏读问题之前,先做一个实验,实验的目标是验证多个线程调用同一个方法是随机的。
/**
* @author wuyoushan
* @date 2017/2/5.
*/
public class MyList{
private List list=new ArrayList();
synchronized public void add(String username){
System.out.println("ThreadName="+Thread.currentThread().getName()
+"执行了add方法");
list.add(username);
System.out.println("ThreadName="+Thread.currentThread().getName()
+"退出了add方法");
}
synchronized public int getSize(){
System.out.println("ThreadName="+Thread.currentThread().getName()
+"执行了getSize方法");
int sizeValue=list.size();
System.out.println("ThreadName="+Thread.currentThread().getName()
+"退出了getSize方法");
return sizeValue;
}
}
/**
* @author wuyoushan
* @date 2017/2/5.
*/
public class ThreadA extends Thread{
private MyList list;
public ThreadA( MyList list) {
super();
this.list = list;
}
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
list.add("threadA"+(i+1));
}
}
}
/**
* @author wuyoushan
* @date 2017/2/5.
*/
public class ThreadB extends Thread {
private MyList list;
public ThreadB( MyList list) {
super();
this.list = list;
}
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
list.add("threadA"+(i+1));
}
}
}
/**
* @author wuyoushan
* @date 2017/2/5.
*/
public class Run {
public static void main(String[] args) {
MyList myList=new MyList();
ThreadA a=new ThreadA(myList);
a.setName("A");
a.start();
ThreadB b=new ThreadB(myList);
b.setName("B");
b.start();
}
}
程序运行后的结果如下:
ThreadName=B执行了add方法
ThreadName=B退出了add方法
ThreadName=A执行了add方法
ThreadName=A退出了add方法
ThreadName=B执行了add方法
ThreadName=B退出了add方法
从运行的结果来看,同步代码块中的代码是同步打印的,当前线程的“执行”与“退出”是成对出现的。但线程A和线程B的执行却是异步的,这就有可能出现脏读的环境。由于线程执行方法的顺序不确定,所以当A和B两个线程执行带有分支判断的方法时,就会出现逻辑上的错误,有可能出现脏读。
/**
* @author wuyoushan
* @date 2017/4/19.
*/
public class MyOneList {
private List<String> list=new ArrayList<>();
synchronized public void add(String data){
list.add(data);
}
synchronized public int getSzie(){
return list.size();
}
}
/**
* @author wuyoushan
* @date 2017/4/19.
*/
public class MyService {
public MyOneList addServiceMethod(MyOneList list,String data){
try{
if(list.getSzie()<1){
Thread.sleep(2000); //模拟从远程花费2秒取回数据
list.add(data);
}
}catch (InterruptedException e){
e.printStackTrace();
}
return list;
}
}
/**
* @author wuyoushan
* @date 2017/4/4.
*/
public class ThreadA extends Thread{
private MyOneList list;
public ThreadA(MyOneList list){
super();
this.list=list;
}
@Override
public void run() {
MyService service=new MyService();
service.addServiceMethod(list,"A");
}
}
/**
* @author wuyoushan
* @date 2017/4/4.
*/
public class ThreadB extends Thread{
private MyOneList list;
public ThreadB(MyOneList list){
super();
this.list=list;
}
@Override
public void run() {
MyService service=new MyService();
service.addServiceMethod(list,"B");
}
}
/**
* @author wuyoushan
* @date 2017/3/20.
*/
public class Run {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
MyOneList list=new MyOneList();
ThreadA a=new ThreadA(list);
a.setName("A");
a.start();
ThreadB b=new ThreadB(list);
b.setName("B");
b.start();
Thread.sleep(6000);
System.out.println("listSize="+list.getSzie());
}
}
程序运行后的结果为:
listSize=2
脏读出现了。出现的原因是两个线程以异步的方式返回list参数的size()大小。解决办法就是“同步化”
更改MyService.java类文件代码:
/**
* @author wuyoushan
* @date 2017/4/19.
*/
public class MyService {
public MyOneList addServiceMethod(MyOneList list,String data){
try{
synchronized (list) {
if (list.getSzie() < 1) {
Thread.sleep(2000); //模拟从远程花费2秒取回数据
list.add(data);
}
}
}catch (InterruptedException e){
e.printStackTrace();
}
return list;
}
}
由于list参数对象在项目中是一份实例,是单例的,而且也正需要对list参数的getSize()方法做同步的调用,所以就对list参数进行同步处理。
程序的运行结果为:
listSize=1
摘选自 java多线程核心编程技术-2.2.7