多线程中的synchronized锁机制

1、synchronized关键字的机制是对象锁(把这个对象锁住【这个对象的带synchronized关键字的方法锁住】)

如   class A

{

    public synchronized void a()

    {

    }

}

在方法a()上加上synchronized关键字,在多个线程中无法同时调用A类的某个对象的a()方法。

关键字synchronized取得的锁都是对象锁,而不是把一段代码或方法(函数)当作锁,哪个线程先执行带synchronized关键字的方法,哪个线程就持有该方法所属对象的锁,其他线程都只能呈等待状态。但是这有个前提:既然锁叫做对象锁,那么势必和对象相关,所以多个线程访问的必须是同一个对象

如果多个线程访问的是多个对象,那么Java虚拟机就会创建多个锁,既然两个线程持有的是不同的锁,自然不会受到"等待释放锁"这一行为的制约,可以分别运行方法中的代码。

在一个类中的两个方法一个加了synchronized,一个未加synchronized,两个线程是可以同时分别执行两个方法的,但是两个方法都加synchronized,则必须顺序执行

两个结论:

1、A线程持有Object对象的Lock锁,B线程可以以异步方式调用Object对象中的非synchronized类型的方法

2、A线程持有Object对象的Lock锁,B线程如果在这时调用Object对象中的synchronized类型的方法则需要等待,也就是同步

换言之,一个线程调用一个带了synchronized关键字的方法,则这个线程就获得了该对象的锁,其他线程想执行该对象的的所有带synchronized的方法,都得等这个线程执行完才可以去竞争。但是可以直接执行非同步的方法。

2、synchronized锁重入

关键字synchronized拥有锁重入的功能。所谓锁重入的意思就是:当一个线程得到一个对象锁后,再次请求此对象锁时时可以再次得到该对象的锁的

在一个有synchronized关键的方法中调用另一个有synchronized关键的方法,该线程将重新获取该对象的锁

3、异常自动释放锁

当一个线程执行的代码出现异常时,其所持有的锁会自动释放

4、synchronized同步代码块

当执行一个同步方法时间较长的时候,其他等待线程将会长时间等待,这个情况可以将方法中需要同步的部分设置为synchronized同步代码块,这部分代码就只有一个县城能同时执行,而其余代码可以多个线程同时执行。

synchronized(this)

        {

。。。。。。。。。。。。。。

        }

结论:

1、当A线程访问对象的synchronized代码块的时候,B线程依然可以访问对象方法中其余非synchronized块的部分

2、当A线程进入对象的synchronized代码块的时候,B线程如果要访问这段synchronized块,那么访问将会被阻塞

5、两个synchronized块之间具有互斥性

这个与1比较相似,同一个对象的两个方法中都有synchronized块,则两个线程不能同时分别执行这两个带有synchronized块的方法,必须顺序执行。

结论:synchronized块获得的是一个对象锁,换句话说,synchronized块锁定的是整个对象

6、synchronized块和synchronized方法

这两个也是互斥的,执行一个,另一个不能执行,必须顺序执行,总之带synchronized关键字就是锁住对象。

总结一下前面的内容:

1、synchronized同步方法

(1)对其他synchronized同步方法或synchronized(this)同步代码块呈阻塞状态

(2)同一时间只有一个线程可以执行synchronized同步方法中的代码

2、synchronized同步代码块

(1)对其他synchronized同步方法或synchronized(this)同步代码块呈阻塞状态

(2)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

7、将任意对象作为对象监视器

Java还支持对"任意对象"作为对象监视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)

多个线程持有"对象监视器"为同一个对象的前提下,同一时间只能有一个线程可以执行synchronized(非this对象x)代码块中的代码。(在一个类中,每个synchronized(非this对象x)中的x指示的是同一个变量或参数的时候,它的作用与synchronized(this)相同)

(1)当一个对象的两个方法的synchronized(x)中的x不同时,他们是不互斥的,两个线程可以同时调用这两个方法(synchronized(this)与同步方法效果一致,一个同步方法和一个x不为this的方法块也可以同时执行)。

(2)当多个线程同时执行synchronized(x){}同步代码块时呈同步效果(只有一个线程能执行)

(3)当其他线程执行x对象中的synchronized同步方法时呈同步效果(比如:有一个同步代码块synchronized(A),而A对象中存在是同步方法(同步代码块,必须是synchronized(this),必须是this,这样才能表示这个对象被锁定),并且有其他线程正在执行此方法,也就是A对象被锁定,这时synchronized(A)这个代码块也无法执行

(4)当其他线程执行x对象方法中的synchronized(this)代码块时也呈同步效果

其他线程对一个对象的被锁(X)锁住(其他线程正在执行这段代码,这个对象的这段代码就被锁住了)的代码是无法执行的。

8、同步静态方法

拥有 static 与 synchronized两个关键字的方法

1、如果线程A调用了某个类的静态同步方法(直接通过类名调用或通过对象调用),则该类被上锁(类锁,和对象锁不同),则该类中的静态同步方法都无法被调用(直接通过类名调用或通过对象都无法调用),但是非静态同步方法可以被调用。

例子:假如一个类中有一个静态同步方法A,new出了两个类的实例B和实例C,线程D持有实例B,线程E持有实例C,只要线程D调用了A方法,那么线程E调用A方法必须等待线程D执行完A方法,尽管两个线程持有的是不同的对象。

9、volatile关键字

java有一块主内存,不同线程有不同的工作内存,所有变量在主内存中有一份,当线程需要用到时就去主内存中取,用完后,把新值返还给主内存。

在启动一个线程A后,这个A线程将取走它需要的变量a,如果这个变量a被其他的线程B的更改,线程A是无法感知的,也就是线程A每次使用这个变量a时不会再从主内存中获取,就无法保证它取到的是最新的值。

解决办法:将这个变量前加上volatile关键字。

10、原子类也无法保证线程安全

线程安全不是绝对的,在有逻辑的情况下输出结果也具有随机性

结果安全,顺序会混乱。

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