Android开发中synchronized的三种使用方式详解

2023-04-15 10:10 开发作者：不入流Android开发

synchronized的三种使用方式
synchronized底层语义原理
理解Java对象头与Monitor
synchronized代码块底层原理
synchronized方法底层原理
Java虚拟机对synchronized的优化
关于synchronized可能需要了解的关键点
线程中断与synchronized
中断与synchronized
等待唤醒机制与synchronized

synchronized的三种使用方式

**1.修饰实例方法,**作用于当前实例加锁，进入同步代码前要获得当前实例的锁。

没有问题的写法：

public class AccountingSync implements Runnable{
    //共享资源(临界资源)
    static int i=0;
    /**
     * synchronized 修饰实例方法
     */
    public synchronized void increase(){
        i++;
    }
    @Override
    public void run() {
        for(int j=0;j<1000000;j++){
            increase();
        }
    }
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        AccountingSync instance=new AccountingSync();
        Thread t1=new Thread(instance);
        Thread t2=new Thread(instance);
        t1.start();
        t2.start();开发者_Python培训
        t1.join();
        t2.join();
        System.out.println(i);
    }
    /**
     * 输出结果:
     * 2000000
     */
}

因为这段代码中只输入了一个AccountingSync实例。

下面是有问题的写法：

public class AccountingSyncBad implements Runnable{
    static int i=0;
    public synchronized void increase(){
        i++;
    }
    @Override
    public void run() {
        for(int j=0;j<1000000;j++){
            increase();
        }
    }
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        //new新实例
       python Thread t1=new Thread(new AccountingSyncBad());
        //new新实例
        Thread t2=new Thread(new AccountingSyncBad());
        t1.start();
        t2.start();
        //join含义:当前线程A等待thread线程终止之后才能从thread.join()返回
        t1.join();
        t2.join();
        System.out.println(i);
    }
}

在上述代码中出现了一个严重的错误，虽然我们使用了sychronized修饰了increase方法，但new了两个不同的实例对象，这就意味着会出现两个不同的实例对象锁，这样的话ti和t2都会进入各自的对象锁，因此线程安全就得不到保证。想要解决这个问题，就需要将sychronized作用于静态的increase方法。

2.修饰静态方法,作用于当前类对象加锁，进入同步代码前要获得当前类对象的锁。

当sychronized使用静态方法时，对象锁就会是当前类的class对象锁。因为静态成员不属于任何一个实例对象，所以通过class对象锁可以控制静态成员的并发操作。

如果一个线程A调用一个实例对象的非static synchronized方法，而线程B需要调用这个实例对象所属类的静态 synchronized方法，是允许的，不会发生互斥现象，因为访问静态 synchronized 方法占用的锁是当前类的class对象，而访问非静态 synchronized 方法占用的锁是当前实例对象锁，看如下代码:

public class AccountingSyncClass implements Runnable{
    static int i=0;
    /**
     * 作用于静态方法,锁是当前class对象,也就是
     * AccountingSyncClass类对应的class对象
     */
    public static synchronized void increase(){
        i++;
    }
    /**
     * 非静态,访问时锁不一样不会发生互斥
     */
    public synchronized void increase4gqeVrsLObj(){
        i++;
    }
    @Override
    public void run() {
        for(int j=0;j<1000000;j++){
            increase();
        }
    }
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        //new新实例
        Thread t1=new Thread(new AccountingSyncClass());
        //new心事了
        Thread t2=new Thread(new AccountingSyncClass());
        //启动线程
        t1.start();t2.start();
        t1.join();t2.join();
        System.out.println(i);
    }
}

这种情况下可能会发现线程安全问题(操作了共享静态变量i)。

3.修饰代码块，指定加锁对象，对给定对象加锁，进入同步代码库前要获得给定对象的锁。

synchronized同步代码块

public class AccountingSync implements Runnable{
    static AccountingSync instance=new AccountingSync();
    static int i=0;
    @Override
    public void run() {
        //省略其他耗时操作....
        //使用同步代码块对变量i进行同步操作,锁对象为instance
        synchronized(instance){
            for(int j=0;j<1000000;j++){
                    i++;
              }
        }
    }
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread t1=new Thread(instance);
        Thread t2=new Thread(instance);
        t1.start();t2.start();
        t1.join();t2.join();
        System.out.println(i);
    }
}

当然除了instance作为对象外，我们还可以使用this对象(代表当前实例)或者当前类的class对象作为锁，如下代码：

//this,当前实例对象锁
synchronized(this){
    for(int j=0;j<1000000;j++){
        i++;
    }
}
//class对象锁
synchronized(AccountingSync.class){
    for(int j=0;j<1000000;j++){
        i++;
    }
}

synchronized底层语义原理

Java 虚拟机中的同步(Synchronization)基于进入和退出管程(Monitor)对象实现，无论是显式同步(有明确的 monitorenter 和 monitorexit 指令,即同步代码块)还是隐式同步都是如此。

同步方法并不是由 monitorenter 和 monitorexit 指令来实现同步的，而是由方法调用指令读取运行时常量池中方法的 ACC_SYNCHRONIZED 标志来隐式实现的