Java 中 synchronized的用法详解(四种用法)

Java语言的关键字，当它用来修饰一个方法或者一个代码块的时候，能够保证在同一时刻最多只有一个线程执行该段代码。

 1.方法声明时使用,放在范围操作符(public等)之后,返回类型声明(void等)之前.这时,线程获得的是成员锁,即一次只能有一个线程进入该方法,其他线程要想在此时调用该方法,只能排队等候,当前线程(就是在synchronized方法内部的线程)执行完该方法后,别的线程才能进入.

例如:

  public synchronized void synMethod() {
   //方法体
  }

    2.对某一代码块使用,synchronized后跟括号,括号里是变量,这样,一次只有一个线程进入该代码块.此时,线程获得的是成员锁.例如:

  public int synMethod(int a1){
   synchronized(a1) {
    //一次只能有一个线程进入
   }
  }

    3.synchronized后面括号里是一对象,此时,线程获得的是对象锁.例如:

public class MyThread implements Runnable {
 public static void main(String args[]) {
 MyThread mt = new MyThread();
 Thread t1 = new Thread(mt, "t1");
 Thread t2 = new Thread(mt, "t2");
 Thread t3 = new Thread(mt, "t3");
 Thread t4 = new Thread(mt, "t4");
 Thread t5 = new Thread(mt, "t5");
 Thread t6 = new Thread(mt, "t6");
 t1.start();
 t2.start();
 t3.start();
 t4.start();
 t5.start();
 t6.start();
}
public void run() {
 synchronized (this) {
  System.out.println(Thread.currentThread().getName());
 }
}
}

    对于3,如果线程进入,则得到当前对象锁,那么别的线程在该类所有对象上的任何操作都不能进行.在对象级使用锁通常是一种比较粗糙的方法。为什么要将整个对象都上锁，而不允许其他线程短暂地使用对象中其他同步方法来访问共享资源？如果一个对象拥有多个资源，就不需要只为了让一个线程使用其中一部分资源，就将所有线程都锁在外面。由于每个对象都有锁，可以如下所示使用虚拟对象来上锁：

class FineGrainLock {
 MyMemberClass x, y;
 Object xlock = new Object(), ylock = new Object();
 public void foo() {
  synchronized(xlock) {
    //access x here
  }
  //do something here - but don't use shared resources
  synchronized(ylock) {
    //access y here
  }
 }
 public void bar() {
  synchronized(this) {
    //access both x and y here
  }
  //do something here - but don't use shared resources
 }
}

 4.synchronized后面括号里是类,此时,线程获得的是对象锁.例如:

class ArrayWithLockOrder{
private static long num_locks = 0;
private long lock_order;
private int[] arr;
public ArrayWithLockOrder(int[] a)
{
 arr = a;
 synchronized(ArrayWithLockOrder.class) {//-----这里
  num_locks++;       // 锁数加 1。
  lock_order = num_locks; // 为此对象实例设置唯一的 lock_order。
 }
}
public long lockOrder()
{
 return lock_order;
}
public int[] array()
{
 return arr;
}
}
class SomeClass implements Runnable
{
public int sumArrays(ArrayWithLockOrder a1,
           ArrayWithLockOrder a2)
{
 int value = 0;
 ArrayWithLockOrder first = a1;    // 保留数组引用的一个
 ArrayWithLockOrder last = a2;    // 本地副本。
 int size = a1.array().length;
 if (size == a2.array().length)
 {
  if (a1.lockOrder() > a2.lockOrder()) // 确定并设置对象的锁定
  {                   // 顺序。
   first = a2;
   last = a1;
  }
  synchronized(first) {       // 按正确的顺序锁定对象。
   synchronized(last) {
    int[] arr1 = a1.array();
    int[] arr2 = a2.array();
    for (int i=0; i<size; i++)
     value += arr1[i] + arr2[i];
   }
  }
 }
 return value;
}
public void run() {
 //
}
}

对于4,如果线程进入,则线程在该类中所有操作不能进行,包括静态变量和静态方法,实际上,对于含有静态方法和静态变量的代码块的同步,我们通常用4来加锁.

PS：synchronized 用法总结

synchronized用到不同地方对代码产生的影响：

1. synchronized关键字修饰方法

假设P1、P2是同一个类的不同对象，这个类中定义了以下几种情况的同步块或同步方法，P1、P2就都能够调用他们。

public synchronized void method(){
 //
}

这也就是同步方法，那这时synchronized锁定的是调用这个同步方法对象。也就是说，当一个对象P1在不同的线程中执行这个同步方法时，他们之间会形成互斥，达到同步的效果。同时如果该对象中有多个同步方法，则当一个线程获执行对象中的一个synchronized方法，则该对象中其它同步方法也不允许别的线程执行。但是这个对象所属的Class所产生的另一对象P2却能够任意调用这个被加了synchronized关键字的方法。

上边的示例代码等同于如下代码：

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

此次就是一个P1对象的对象锁，哪个拿到了P1对象锁的线程，才能够调用P1的同步方法，而对P2而言，P1这个锁和他毫不相干，程式也可能在这种情形下摆脱同步机制的控制，造成数据混乱。

2．同步块，示例代码如下：

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

这时，锁就是so这个对象，每个对象对应一个唯一的锁，所以哪个线程拿到这个对象锁谁就能够运行他所控制的那段代码。当有一个明确的对象作为锁时，就能够这样写程式，但当没有明确的对象作为锁，只是想让一段代码同步时，能够创建一个特别的instance变量（他得是个对象）来充当锁：

private byte[] lock = new byte[0];
 Public void method(){  
     synchronized(lock)
     {
       //
     }
 }

注：零长度的byte数组对象创建起来将比任何对象都经济――查看编译后的字节码：生成零长度的byte[]对象只需3条操作码，而Object lock = new Object()则需要7行操作码。

3．将synchronized作用于static 函数，示例代码如下：

Class Foo  {    public synchronized static void method1()    {      //.    }    public void method2()    {      synchronized(Foo.class)      //  }  }

这两个同步方法都调用这个方法的对象所属的类的类锁（Class，而不再是由这个Class产生的某个具体对象了）。
能够推断：假如一个类中定义了一个synchronized的static函数A，也定义了一个synchronized 的instance函数B，那么这个类的同一对象Obj在多线程中分别访问A和B两个方法时，不会构成同步，因为他们的锁都不相同。A方法的锁是Obj所属的那个Class，而B的锁是Obj所属的这个对象。