多線程的同步機制對資源進行加鎖,使得在同一個時間,隻有一個線程可以進行操作,同步用以解決多個線程同時通路時可能出現的問題。
同步機制可以使用synchronized關鍵字實作。
當synchronized關鍵字修飾一個方法的時候,該方法叫做同步方法。
當synchronized方法執行完或發生異常時,會自動釋放鎖。
下面通過一個例子來對synchronized關鍵字的用法進行解析。
1,是否使用synchronized關鍵字的不同
public class threadtest
{
public static void main(string[] args)
{
example example = new example();
thread t1 = new thread1(example);
thread t2 = new thread1(example);
t1.start();
t2.start();
}
}
class example
public synchronized void execute()
for (int i = 0; i < 10; ++i)
{
try
{
thread.sleep(500);
}
catch (interruptedexception e)
e.printstacktrace();
system.out.println("hello: " + i);
}
class thread1 extends thread
private example example;
public thread1(example example)
this.example = example;
@override
public void run()
example.execute();
是否在execute()方法前加上synchronized關鍵字,這個例子程式的執行結果會有很大的不同。
如果不加synchronized關鍵字,則兩個線程同時執行execute()方法,輸出是兩組并發的。
如果加上synchronized關鍵字,則會先輸出一組0到9,然後再輸出下一組,說明兩個線程是順次執行的。
2.多個方法的多線程情況
将程式改動一下,example類中再加入一個方法execute2()。
之後再寫一個線程類thread2,thread2中的run()方法執行的是execute2()。example類中的兩個方法都是被synchronized關鍵字修飾的。
thread t2 = new thread2(example);
for (int i = 0; i < 20; ++i)
thread.sleep((long) math.random() * 1000);
public synchronized void execute2()
system.out.println("world: " + i);
class thread2 extends thread
public thread2(example example)
example.execute2();
如果去掉synchronized關鍵字,則兩個方法并發執行,并沒有互相影響。
但是如例子程式中所寫,即便是兩個方法:
執行結果永遠是執行完一個線程的輸出再執行另一個線程的。
說明:
如果一個對象有多個synchronized方法,某一時刻某個線程已經進入到了某個synchronized方法,那麼在該方法沒有執行完畢前,其他線程是無法通路該對象的任何synchronized方法的。
結論:
java中的每個對象都有一個鎖(lock),或者叫做螢幕(monitor),當一個線程通路某個對象的synchronized方法時,将該對象上鎖,其他任何線程都無法再去通路該對象的synchronized方法了(這裡是指所有的同步方法,而不僅僅是同一個方法),直到之前的那個線程執行方法完畢後(或者是抛出了異常),才将該對象的鎖釋放掉,其他線程才有可能再去通路該對象的synchronized方法。
注意這時候是給對象上鎖,如果是不同的對象,則各個對象之間沒有限制關系。
嘗試在代碼中構造第二個線程對象時傳入一個新的example對象,則兩個線程的執行之間沒有什麼制約關系。
3.考慮靜态的同步方法
當一個synchronized關鍵字修飾的方法同時又被static修飾,之前說過,非靜态的同步方法會将對象上鎖,但是靜态方法不屬于對象,而是屬于類,它會将這個方法所在的類的class對象上鎖。
一個類不管生成多少個對象,它們所對應的是同一個class對象。
// 此處即便傳入不同的對象,靜态方法同步仍然不允許多個線程同時執行
example = new example();
public synchronized static void execute()
public synchronized static void execute2()
是以如果是靜态方法的情況(execute()和execute2()都加上static關鍵字),即便是向兩個線程傳入不同的example對象,這兩個線程仍然是互相制約的,必須先執行完一個,再執行下一個。
如果某個synchronized方法是static的,那麼當線程通路該方法時,它鎖的并不是synchronized方法所在的對象,而是synchronized方法所在的類所對應的class對象。java中,無論一個類有多少個對象,這些對象會對應唯一一個class對象,是以當線程分别通路同一個類的兩個對象的兩個static,synchronized方法時,它們的執行順序也是順序的,也就是說一個線程先去執行方法,執行完畢後另一個線程才開始。
4. synchronized塊
synchronized塊寫法:
synchronized(object)
{
}
表示線程在執行的時候會将object對象上鎖。(注意這個對象可以是任意類的對象,也可以使用this關鍵字)。
這樣就可以自行規定上鎖對象。
private object object = new object();
public void execute()
synchronized (object)
for (int i = 0; i < 20; ++i)
try
{
thread.sleep((long) math.random() * 1000);
}
catch (interruptedexception e)
e.printstacktrace();
system.out.println("hello: " + i);
public void execute2()
system.out.println("world: " + i);
例子程式4所達到的效果和例子程式2的效果一樣,都是使得兩個線程的執行順序進行,而不是并發進行,當一個線程執行時,将object對象鎖住,另一個線程就不能執行對應的塊。
synchronized方法實際上等同于用一個synchronized塊包住方法中的所有語句,然後在synchronized塊的括号中傳入this關鍵字。當然,如果是靜态方法,需要鎖定的則是class對象。
可能一個方法中隻有幾行代碼會涉及到線程同步問題,是以synchronized塊比synchronized方法更加細粒度地控制了多個線程的通路,隻有synchronized塊中的内容不能同時被多個線程所通路,方法中的其他語句仍然可以同時被多個線程所通路(包括synchronized塊之前的和之後的)。
注意:被synchronized保護的資料應該是私有的。
synchronized方法是一種粗粒度的并發控制,某一時刻,隻能有一個線程執行該synchronized方法;
synchronized塊則是一種細粒度的并發控制,隻會将塊中的代碼同步,位于方法内、synchronized塊之外的其他代碼是可以被多個線程同時通路到的。
作者:佚名
來源:51cto