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liangxh2008的博客

 
 
 

日志

 
 

synchronized synchronized理解  

2010-05-20 20:40:02|  分类: java |  标签: |举报 |字号 订阅

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在java编程思想中对synchronized的一点解释:
1、synchronized关键字的作用域有二种:
1) 是某个对象实例内,synchronized aMethod(){}可以防止多个线程同时访问这个对象的synchronized方法(如果一个对象有多个synchronized方法,只要一个线 程访问了其中的一个synchronized方法,其它线程不能同时访问这个对象中任何一个synchronized方法)。这时,不同的对象实例的 synchronized方法是不相干扰的。也就是说,其它线程照样可以同时访问相同类的另一个对象实例中的synchronized方法;
2)是某个类的范围,synchronized static aStaticMethod{}防止多个线程同时访问这个类中的synchronized static 方法。它可以对类的所有对象实例起作用。

2、除了方法前用synchronized关键字,synchronized关键字还可以用于方法中的某个区块中,表示只对这个区块的资源实行互斥访问。用法是: synchronized(this){/*区块*/},它的作用域是当前对象;

3、synchronized关键字是不能继承的,也就是说,基类的方法synchronized f(){} 在继承类中并不自动是synchronized f(){},而是变成了f(){}。继承类需要你显式的指定它的某个方法为synchronized方法;

 
----------------------------------------------------------------------------
java里面synchronized用法
 

synchronized的一个简单例子

public class TextThread
{

 /**
  * @param args
  */
 public static void main(String[] args)
 {
  // TODO 自动生成方法存根
        TxtThread tt = new TxtThread();
        new Thread(tt).start();
        new Thread(tt).start();
        new Thread(tt).start();
        new Thread(tt).start();
 }

}
class TxtThread implements Runnable
{
 int num = 100;
 String str = new String();
 public void run()
 {
  while (true)
  {
   synchronized(str)
   {
   if (num>0)
   {
    try
    {
     Thread.sleep(10);
    }
    catch(Exception e)
    {
     e.getMessage();
    }
    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ "this is "+ num--);
   }
   }
  }
 }
}

上面的例子中为了制造一个时间差,也就是出错的机会,使用了Thread.sleep(10)


Java对多线程的支持与同步机制深受大家的喜爱,似乎看起来使用了synchronized关键字就可以轻松地解决多线程共享数据同步问题。到底如何?――还得对synchronized关键字的作用进行深入了解才可定论。

总的说来,synchronized关键字可以作为函数的修饰符,也可作为函数内的语句,也就是平时说的同步方法和同步语句块。如果再细的分 类,synchronized可作用于instance变量、object reference(对象引用)、static函数和class literals(类名称字面常量)身上。

在进一步阐述之前,我们需要明确几点:

A.无论synchronized关键字加在方法上还是对象上,它取得的锁都是对象,而不是把一段代码或函数当作锁――而且同步方法很可能还会被其他线程的对象访问。

B.每个对象只有一个锁(lock)与之相关联。

C.实现同步是要很大的系统开销作为代价的,甚至可能造成死锁,所以尽量避免无谓的同步控制。

接着来讨论synchronized用到不同地方对代码产生的影响:

 

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就都可以调用它们。

 

1.  把synchronized当作函数修饰符时,示例代码如下:

Public synchronized void methodAAA()

{

//….

}

这也就是同步方法,那这时synchronized锁定的是哪个对象呢?它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,它们之间会形成互斥,达到同步的效果。但是这个对象所属的Class所产生的另一对象P2却可以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 methodAAA()

{

synchronized (this)      //  (1)

{

       //…..

}

}

 (1)处的this指的是什么呢?它指的就是调用这个方法的对象,如P1。可见同步方法实质是将synchronized作用于object reference。――那个拿到了P1对象锁的线程,才可以调用P1的同步方法,而对P2而言,P1这个锁与它毫不相干,程序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 method3(SomeObject so)

              {

                     synchronized(so)

{

       //…..

}

}

这时,锁就是so这个对象,谁拿到这个锁谁就可以运行它所控制的那段代码。当有一个明确的对象作为锁时,就可以这样写程序,但当没有明确的对象作为锁,只是想让一段代码同步时,可以创建一个特殊的instance变量(它得是一个对象)来充当锁:

class Foo implements Runnable

{

       private byte[] lock = new byte[0];  // 特殊的instance变量

    Public void methodA()

{

       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 methodAAA()   // 同步的static 函数

{

//….

}

public void methodBBB()

{

       synchronized(Foo.class)   //  class literal(类名称字面常量)

}

       }

   代码中的methodBBB()方法是把class literal作为锁的情况,它和同步的static函数产生的效果是一样的,取得的锁很特别,是当前调用这个方法的对象所属的类(Class,而不再是由这个Class产生的某个具体对象了)。

记得在《Effective Java》一书中看到过将 Foo.class和 P1.getClass()用于作同步锁还不一样,不能用P1.getClass()来达到锁这个Class的目的。P1指的是由Foo类产生的对象。

可以推断:如果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,因为它们的锁都不一样。A方法的锁是Obj这 个对象,而B的锁是Obj所属的那个Class。

 

小结如下:

搞清楚synchronized锁定的是哪个对象,就能帮助我们设计更安全的多线程程序。


 

还有一些技巧可以让我们对共享资源的同步访问更加安全:

1.  定义private 的instance变量+它的 get方法,而不要定义public/protected的instance变量。如果将变量定义为public,对象在外界可以绕过同步方法的控制而直 接取得它,并改动它。这也是JavaBean的标准实现方式之一。

2.  如果instance变量是一个对象,如数组或ArrayList什么的,那上述方法仍然不安全,因为当外界对象通过get方法拿到这个instance 对象的引用后,又将其指向另一个对象,那么这个private变量也就变了,岂不是很危险。 这个时候就需要将get方法也加上synchronized同步,并且,只返回这个private对象的clone()――这样,调用端得到的就是对象副 本的引用了。

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