关于Synchronized（二）

一.synchronized 的用法分类

Java中每一个对象都可以作为锁，这是synchronized实现同步的基础：

1、普通同步方法（实例方法），锁是当前实例对象 ，进入同步代码前要获得当前实例的锁

2、静态同步方法，锁是当前类的class对象 ，进入同步代码前要获得当前类对象的锁

3、同步方法块，锁是括号里面的对象，对给定对象加锁，进入同步代码库前要获得给定对象的锁。

二.synchronized 的用法详解

1、synchronized作用于实例方法

（1）多个线程访问同一个对象的同一个方法：

public class synchronizedTest implements Runnable {
    //共享资源
    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<10000;j++){
            increase();
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        synchronizedTest test = new synchronizedTest();
        Thread t1 = new Thread(test);
        Thread t2 = new Thread(test);
        t1.start();
        t2.start();
        t1.join();
        t2.join();
        System.out.println(i);
    }
}

结果：

2000

分析：当两个线程同时对一个对象的一个方法进行操作，只有一个线程能够抢到锁。因为一个对象只有一把锁，一个线程获取了该对象的锁之后，

其他线程无法获取该对象的锁，就不能访问该对象的其他synchronized实例方法，但是可以访问非synchronized修饰的方法。

（2）一个线程获取了该对象的锁之后，其他线程来访问其他synchronized实例方法现象：

public class SynchronizedTest {

    public synchronized void method1() {
        System.out.println("Method 1 start");
        try {
            System.out.println("Method 1 execute");
            Thread.sleep(3000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("Method 1 end");
    }

    public synchronized void method2() {
        System.out.println("Method 2 start");
        try {
            System.out.println("Method 2 execute");
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("Method 2 end");
    }


    public static void main(String[] args) {
        final SynchronizedTest test = new SynchronizedTest();
        new Thread(test::method1).start();
        new Thread(test::method2).start();
    }
}

结果：

Method 1 start
Method 1 execute
Method 1 end
Method 2 start
Method 2 execute
Method 2 end

分析：可以看出其他线程来访问synchronized修饰的其他方法时需要等待线程1先把锁释放。

（3）一个线程获取了该对象的锁之后，其他线程来访问其他非synchronized实例方法现象 

去掉（2）中方法二的synchronized

public class SynchronizedTest {

    public synchronized void method1() {
        System.out.println("Method 1 start");
        try {
            System.out.println("Method 1 execute");
            Thread.sleep(3000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("Method 1 end");
    }

    public void method2() {
        System.out.println("Method 2 start");
        try {
            System.out.println("Method 2 execute");
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("Method 2 end");
    }


    public static void main(String[] args) {
        final SynchronizedTest test = new SynchronizedTest();
        new Thread(test::method1).start();
        new Thread(test::method2).start();
    }

}

结果：

Method 1 start
Method 1 execute
Method 2 start
Method 2 execute
Method 2 end
Method 1 end

分析：当线程1还在执行时，线程2也执行了，所以当其他线程来访问非synchronized修饰的方法时是可以访问的。

（4）当多个线程作用于不同的对象

public class SynchronizedTest {

    public synchronized void method1() {
        System.out.println("Method 1 start");
        try {
            System.out.println("Method 1 execute");
            Thread.sleep(3000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("Method 1 end");
    }

    public synchronized void method2() {
        System.out.println("Method 2 start");
        try {
            System.out.println("Method 2 execute");
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("Method 2 end");
    }


    public static void main(String[] args) {
        final SynchronizedTest test1 = new SynchronizedTest();
        final SynchronizedTest test2 = new SynchronizedTest();

        new Thread(test1::method1).start();
        new Thread(test2::method2).start();
    }

}

结果：

Method 1 start
Method 1 execute
Method 2 start
Method 2 execute
Method 2 end
Method 1 end

分析：因为两个线程作用于不同的对象，获得的是不同的锁，所以互相并不影响

2、synchronized作用于静态方法

public class synchronizedTest implements Runnable {

    //共享资源
    static int i =0;
    /**
     * synchronized 修饰实例方法
     */
    public static synchronized void increase(){
        i++;
    }
    @Override
    public void run(){
        for (int j =0 ; j<10000;j++){
            increase();
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread t1 = new Thread(new synchronizedTest());
        Thread t2 = new Thread(new synchronizedTest());
        t1.start();
        t2.start();
        t1.join();
        t2.join();
        System.out.println(i);
    }

结果：

20000

分析：

由例子可知，两个线程实例化两个不同的对象，但是访问的方法是静态的，两个线程发生了互斥（即一个线程访问，另一个线程只能等着），

因为静态方法是依附于类而不是对象的，当synchronized修饰静态方法时，锁是class对象。

3、synchronized作用于同步代码块

为什么要同步代码块呢？在某些情况下，我们编写的方法体可能比较大，同时存在一些比较耗时的操作，而需要同步的代码又只有一小部分，

如果直接对整个方法进行同步操作，可能会得不偿失，此时我们可以使用同步代码块的方式对需要同步的代码进行包裹，这样就无需对整个方法进行同步操作了。

public class synchronizedTest implements Runnable {

    static synchronizedTest instance=new synchronizedTest();

    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<10000;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);
    }
}

结果：

20000

分析：

将synchronized作用于一个给定的实例对象instance，即当前实例对象就是锁对象，每次当线程进入synchronized包裹的代码块时就会要求当前线程持有instance实例对象锁，

如果当前有其他线程正持有该对象锁，那么新到的线程就必须等待，这样也就保证了每次只有一个线程执行i++;操作。

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++;
    }
}

三.总结

（1）无论synchronized关键字加在方法上还是对象上，如果它作用的对象是非静态的，则它取得的锁是对象；

如果synchronized作用的对象是一个静态方法或一个类，则它取得的锁是对类，该类所有的对象同一把锁。

（2）每个对象只有一个锁（lock）与之相关联，谁拿到这个锁谁就可以运行它所控制的那段代码。

（3）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。

（4）synchronized关键字不能继承。对于父类中的 synchronized 修饰方法，子类在覆盖该方法时，默认情况下不是同步的，必须显示的使用 synchronized 关键字修饰才行。

（5）在定义接口方法时不能使用synchronized关键字。

（6）构造方法不能使用synchronized关键字，但可以使用synchronized代码块来进行同步。