Java中 synchronized 关键字学习

本文主要是介绍Java中 synchronized 关键字学习，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

前言

线程安全是我们并发编程中很重要的，为什么会造成线程安全，主要原因有两点：

 1、共享数据（即临界资源） 

 2、多条线程共同操作同一数据。 

 为了解决这种问题，所以引入了锁机制的概念。这种锁很好理解，我们可以理解为，“为了确保临界资源的安全，在同一时刻只能有一个线程调用该临界资源，当某个线程调用临界资源的时候，给它加上锁，不让其他线程调用，只有当前线程调用完临界资源后，开锁，临界资源可以被其他线程调用”。synchronized就是java中的一种锁。 

 synchronized是Java中的关键字，是一种同步锁。它修饰的对象有以下几种：  

 1. 修饰一个代码块，被修饰的代码块称为同步语句块，其作用的范围是大括号{}括起来的代码，作用的对象是调用这个代码块的对象；  

 2. 修饰一个方法，被修饰的方法称为同步方法，其作用的范围是整个方法，作用的对象是调用这个方法的对象；  

 3. 修改一个静态的方法，其作用的范围是整个静态方法，作用的对象是这个类的所有对象；  

 4. 修改一个类，其作用的范围是synchronized后面括号括起来的部分，作用主的对象是这个类的所有对象。 

修饰一个代码块

  1、当一个线程访问一个对象中的synchronized(this)中的代码块时，其他想要访问该代码块的线程将被阻塞。我们先来看个demo 

/*** 同步线程* Created by leiqi on 2018/4/27.*/public class SynThread implements Runnable {public SynThread(){}@Overridepublic void run() {synchronized (this){for (int i= 0; i< 5;i++){try {System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+i);Thread.sleep(100);}catch (InterruptedException e){e.printStackTrace();}}}}
}

在main方法中调用下面方法： 

    /*** 访问同一对象的synchronized()this代码块*/private static void FirstSynMethond() {SynThread synThread = new SynThread();Thread thread1 = new Thread(synThread,"SynThread1");Thread thread2 = new Thread(synThread,"SynThread2");thread1.start();thread2.start();}

我们看到的结果如下：

SynThread1:0
SynThread1:1
SynThread1:2
SynThread1:3
SynThread1:4
SynThread2:0
SynThread2:1
SynThread2:2
SynThread2:3
SynThread2:4Process finished with exit code 0

我们可以看到同时调用两个并发线程对象，同时访问同一对象（SynThread）的synchronized(this)代码块时，只有一个线程能够执行，另一个线程受到阻塞，必须等前面的线程执行完之后后面的线程才能执行。这就相当于给对象加了把锁，当一个线程访问该对象时就把所关闭，不让其他线程访问，当前面线程执行完成之后，再把锁打开。这就解决了我们的并发时的安全问题。

  我们再来通过下面的方法调用SynThread对象： 

  /*** 访问不同对象的synchronized()this代码块*/private static void FirstSynMethond2() {SynThread synThread1 = new SynThread();SynThread synThread2 = new SynThread();Thread thread1 = new Thread(synThread1,"SynThread1");Thread thread2 = new Thread(synThread2,"SynThread2");thread1.start();thread2.start();}

得到结果如下：

SynThread1:0
SynThread2:0
SynThread1:1
SynThread2:1
SynThread1:2
SynThread2:2
SynThread2:3
SynThread1:3
SynThread2:4
SynThread1:4Process finished with exit code 0

我们发现，这次得到的结果和上次完全不一样，不是说同时只能一个又一个线程访问对象吗？我们仔细看发现我们刚才调用时。创建了两个SynThread对象，两个线程分别调用了它们自己的对象，而第一次运行的结果是两个线程调用的是同一个对象。为啥两个对象count还是一直在加，那是因为所以，在这里我们要注意一点：“ synchronized锁定的是对象，而不是类，第二次运行结果就是，因为有两个对象，所以生成了两把锁，这两把锁不干扰。” 

2、 当一个线程访问对象的一个synchronized(this)同步代码块时，另一个线程仍然可以访问该对象中的非synchronized(this)同步代码块。 我们看下面demo： 

/*** 访问同一对象的synchronized(this)代码块和非synchronized(this)代码块* Created by leiqi on 2018/4/28.*/
public class SynthreadDemo2 implements Runnable {private int count;public SynthreadDemo2(){count = 0;}public void countAdd(){synchronized (this){for (int i=0;i<5;i++){try {System.out.println("Add     count"+":"+(count++));Thread.sleep(100);}catch (InterruptedException e){e.printStackTrace();}}}}public void printcount(){for (int i =0; i<5;i++){try{System.out.println("print   count"+":"+(count++));Thread.sleep(100);}catch (InterruptedException e){e.printStackTrace();}}}@Overridepublic void run() {String threadName = Thread.currentThread().getName();if (threadName.equals("SynThreadDemo1")){countAdd();}else if (threadName.equals("SynThreadDemo2")){printcount();}}
}

调用方法如下：

 /*** 同时访问同一对象的synchronized(this)代码块和非synchronized(this)代码块*/private static void SecondSynDemoMehond(){SynthreadDemo2 synthreadDemo2 = new SynthreadDemo2();Thread thread1= new Thread(synthreadDemo2,"SynThreadDemo1");Thread thread2= new Thread(synthreadDemo2,"SynThreadDemo2");thread1.start();thread2.start();}

我们得到结果如下所示：

print   count:1
Add     count:0
print   count:2
Add     count:3
print   count:4
Add     count:5
print   count:6
Add     count:7
print   count:8
Add     count:9Process finished with exit code 0

上面的两个代码printcount是非synchronized(this)代码块，countAdd是synchronized(this)代码块,根据运行结果我们可以看到当一个线程访问一个对象的synchronized的代码块时其他线程可以访问该对象的非synchronized代码块。

修饰一个方法

synchhronized修饰一个方法比较简单，有以下两种方法：

    /*** 写法一*/public synchronized void method(){//todo}/*** 写法二*/public void method(){synchronized (this){//todo}}

这两种写法，写法一修饰一个方法写法二修饰后整个方法的代码块，两者都是修饰了整个方法的代码，所以两种写法是等价的。在用synchronized修饰一个方法要注意以下几点：

 1、synchronized关键字不能继承 
 我们可以使用synchronized关键字来修饰方法，但是synchronized是不属于方法的一部分，所以synchronized是不能被继承的。当我们用synchronized修饰一个方法后，在子类覆盖来这个方法，在子类中这个方法并不是同步的，必须显示的在子类调用方法上加上synchronized关键字才可以。也可以在子类调用父类的方法，两种写法demo如下： 

在子类方法加上synchronized关键字： 

class Parent {public synchronized void method() { }}class Child extends Parent {public synchronized void method() { }}

在子类方法中调用父类方法：

  class Parent {public synchronized void method() {   }}class Child extends Parent {public void method() { super.method();   }}

2、定义接口方法时不能使用synchronized关键字

3、构造方法不能使用synchronized关键字，但是可以使用synchronized (this)来同步代码块。

修饰一个静态方法

synchronized修饰一个静态方法写法如下：

public synchronized static void method() {// todo
}

由于静态方法是属于类的而不是属于对象的，所以synchronized修饰静态方法是给这个类的对象加上锁，我们将第一个demo稍加改动：

/*** 同步线程* Created by leiqi on 2018/4/27.*/public class SynThread implements Runnable {public SynThread(){}@Overridepublic void run() {method();}private synchronized static void method(){for (int i= 0; i< 5;i++){try {System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+i);Thread.sleep(100);}catch (InterruptedException e){e.printStackTrace();}}}
}

调用方法根修饰代码块的第二种调用方法一样： 

   /*** 访问不同对象的synchronized()this代码块*/private static void FirstSynMethond2() {SynThread synThread1 = new SynThread();SynThread synThread2 = new SynThread();Thread thread1 = new Thread(synThread1,"SynThread1");Thread thread2 = new Thread(synThread2,"SynThread2");thread1.start();thread2.start();}

而这次我们得到的结果如下：

SynThread1:0
SynThread1:1
SynThread1:2
SynThread1:3
SynThread1:4
SynThread2:0
SynThread2:1
SynThread2:2
SynThread2:3
SynThread2:4Process finished with exit code 0

为啥这次的结果和上面执行的结果不一样昵？这是因为 synchronized这次修饰的是静态方法，静态方法属于类，所以这次synchronized是给累的对象加锁，故而synThread1和synThread2是同一把锁。

修饰一个类

synchronized还可以用来修饰一个类，写法如下：

class ClassName{public void method(){synchronized (ClassName.class){//todo}}
}

我们把上面的demo再做个修改

/*** 同步线程* Created by leiqi on 2018/4/27.*/public class SynThread implements Runnable {public SynThread(){}@Overridepublic void run() {method();}private  void method(){synchronized (SynThread.class){for (int i= 0; i< 5;i++){try {System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+i);Thread.sleep(100);}catch (InterruptedException e){e.printStackTrace();}}}}
}

它的运行效果和上面的结果是一样的，最终效果都是给类的对象加锁，synchronized用于修饰一个类时，是给这个类的所有对象加锁，所有对象都是同同一把锁。