本篇来自慕课网"悟空"视频的笔记。先简单介绍一下synchronized。
在Java中,每个对象有且仅有一个同步锁。不同的线程对同步锁的访问是互斥的,即同一时刻,仅有一个线程可以得到该锁。所以,我们可以以同步锁为基础,实现多线程间对共享数据操作的可见性和原子性。使用同步锁有几种方式,synchronized就是其中之一。
简单介绍
synchronized是Java的一个关键字,是学习并发编程绕不开的一个知识点。它可以防止线程干扰和内存一致性错误,保证同一时刻最多只有一个线程执行某段被锁住的代码,以保证并发安全。
用法
对象锁
包括方法锁(默认对象为this当前实例对象)和同步代码块锁。
同步代码块锁:
synchronized(this) {
System.out.println("对象锁中的同步代码块锁。线程名为:" + Thread.currentThread().getName());
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "运行结束");
}
此处,通过this锁住当前对象。有一点要注意:此处如果是通过继承Thread的方式创建了线程,那么每次都会有不同的this对象。因此,此处的synchronized没有作用。
方法锁:
public synchronized void test(){
System.out.println("对象锁中的方法锁。线程名为:" + Thread.currentThread().getName());
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "运行结束");
}
方法锁的默认锁对象为this。
以上就是对象锁的两种形式,其中,在同步代码块锁中,我们不仅可以使用this,还可以自定义一个锁对象,比如:
Object obj = new Object();
synchronized(obj) {
System.out.println("对象锁中的同步代码块锁。线程名为:" + Thread.currentThread().getName());
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "运行结束");
}
类锁
指synchronized修饰静态的方法或者指定锁为Class对象。
静态锁
private static synchronized void test() {
System.out.println("我是类锁中的静态锁。线程名为:" + Thread.currentThread().getName());
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "运行结束");
}
与方法锁不同的是,此方法为static修饰的静态方法。
Class对象锁
//此处假设我们有一个MyTest类
synchronized(MyTest.class) {
System.out.println("对象锁中的同步代码块锁。线程名为:" + Thread.currentThread().getName());
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
以上就是类锁的两种形式,与方法锁不同的地方在于,类锁的对象为当前类。
注意:
1、一把锁只能同时被一个线程获取,没有拿到锁的线程只能等待
2、每个实例都对应有自己的一把锁,不同实例之间互不影响
3、在方法执行完毕或者抛出异常后,会释放锁
性质
可重入性
指同一线程的外层函数获得锁后,内层函数可以直接再次获取该锁
好处:避免死锁,提升封装性
粒度:与线程相关,与调用无关
不可中断性
一旦一个锁被其他线程获得,其他的线程如果想获得该锁,就会等待或被阻塞,直到锁被释放。如果锁没有被释放,等待的线程会永远等待下去。
加锁和释放锁的原理
可重入原理:加锁次数计数器。JVM负责跟踪对象被加锁的次数;线程第一次给对象加锁的时候,计数变为1.每当这个相同的线程再次获得该锁时,计数器会递增;每当任务离开,计数递减,当技术为0的时候,锁被释放。
保证可见性的原理:内存模型
通过反编译看字节码:javap -verbose hello.class
synchronized有个加锁的monitorenter和解锁的monitorexit,读到指令,会让monitor计数器加一或者减一。
缺陷
1、效率低,锁的释放情况少,一种是正常执行任务完释放,一种是异常JVM释放,不能设置超时时间;
2、不够灵活,读的话可能不需要加锁,例如读写锁就比较灵活;
3、无法判断状态,是否获取到锁
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