Java多线程学习篇（二）synchronized

synchronized 有二种修饰方法：

1. 修饰一个方法

   synchronized public void runTest{
       /**/
   }

2. 修饰一个代码块

   public void runTest{
       synchronized( /*某一对象或某一类*/ ){
           /* 代码块 */
       }
   }

synchronized 的作用范围分为修饰一个类和修饰一共对象
当修饰一个对象时，不同线程的同一对象调用相同代码会发生堵塞
当修饰一个类时，不同线程的同一类调用相同代码会发生堵塞
修饰静态方法相当于修饰类

定义一个类（用于验证 synchronized 的作用范围）

public class Test implements Runnable {

    public static int Count = 0;

    @Override
    public void run() {
        runTest();
    }

    public void runTest() {
        for (int i = 0; i < 5; ++i) {
            Count++;
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + Count);
        }
    }
}

当 synchronized 修饰一个方法时

1. 若方法为非静态方法，作用的范围是一个对象

   不同线程的同一对象调用该方法时会发生堵塞

   //调用相同的对象
   synchronized public void runTest() {  // 修饰非静态的方法
       for (int i = 0; i < 5; ++i) {
           Count++;
           System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + Count);
       }
   }

   通过以下代码调用

   Test test = new Test();
   Thread thread_one = new Thread( test, "Thread_ONE" );
   Thread thread_two = new Thread( test, "Thread_Two" );
   thread_one.start();
   thread_two.start();

   结果是

   Thread_ONE 1
   Thread_ONE 2
   Thread_ONE 3
   Thread_ONE 4
   Thread_ONE 5
   Thread_Two 6
   Thread_Two 7
   Thread_Two 8
   Thread_Two 9
   Thread_Two 10

   由于该调用是二个thread任务中的对象是同一个test，第一个thread任务运行时，会将第二个任务堵塞

   若对象不是同一个，则不会发生堵塞

   //调用二个不同的对象
   Thread thread_one = new Thread(new Test(), "Thread_ONE");
   Thread thread_two = new Thread(new Test(), "Thread_Two");
   thread_one.start();
   thread_two.start();

   结果是

   Thread_Two 2
   Thread_ONE 1
   Thread_Two 3
   Thread_ONE 4
   Thread_Two 5
   Thread_ONE 6
   Thread_Two 7
   Thread_ONE 8
   Thread_Two 9
   Thread_ONE 10

2.  当修饰的方法为静态的方法时，作用的范围是一个类，而非一个对象。

   不同线程的相同类调用该方法时都会发生堵塞

   //调用相同的对象
   Test test = new Test();
   Thread thread_one = new Thread( test, "Thread_ONE" );
   Thread thread_two = new Thread( test, "Thread_Two" );
   thread_one.start();
   thread_two.start();
   
   //调用二个不同的对象
   Thread thread_one = new Thread(new Test(), "Thread_ONE");
   Thread thread_two = new Thread(new Test(), "Thread_Two");
   thread_one.start();
   thread_two.start();

   结果都为

   Thread_ONE 1
   Thread_ONE 2
   Thread_ONE 3
   Thread_ONE 4
   Thread_ONE 5
   Thread_Two 6
   Thread_Two 7
   Thread_Two 8
   Thread_Two 9
   Thread_Two 10

当 synchronized 修饰一个代码块时，作用的范围看括号内的内容。若括号内为对象，则范围是一个对象；若括号内为类，则范围是一个类

1. 若括号内为对象，则范围是一个对象，效果和 synchronized 修饰非静态方法一样

   public void runTest() {
       synchronized (this) { // 括号内为一个对象
           for (int i = 0; i < 5; ++i) {
               Count++;
               System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + Count);
           }
       }
   }

   效果

   //调用相同的对象
   Test test = new Test();
   Thread thread_one = new Thread( test, "Thread_ONE" );
   Thread thread_two = new Thread( test, "Thread_Two" );
   thread_one.start();
   thread_two.start();
   //发生类堵塞
   //Thread_ONE 1
   //Thread_ONE 2
   //Thread_ONE 3
   //Thread_ONE 4
   //Thread_ONE 5
   //Thread_Two 6
   //Thread_Two 7
   //Thread_Two 8
   //Thread_Two 9
   //Thread_Two 10
   
   
   //调用二个不同的对象
   Thread thread_one = new Thread(new Test(), "Thread_ONE");
   Thread thread_two = new Thread(new Test(), "Thread_Two");
   thread_one.start();
   thread_two.start();
   // 没有发生堵塞
   //Thread_Two 2
   //Thread_ONE 1
   //Thread_Two 3
   //Thread_ONE 4
   //Thread_Two 5
   //Thread_ONE 6
   //Thread_Two 7
   //Thread_ONE 8
   //Thread_Two 9
   //Thread_ONE 10

2.  若括号内为类，则范围是一个对象，效果和 synchronized 修饰静态方法一样

   public [static] void runTest() {  
       synchronized (Test.class) { // 括号内为一个类
           for (int i = 0; i < 5; ++i) {
               Count++;
               System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + Count);
           }
       }
   }

   二种调用都发生堵塞 

   Thread_ONE 1
   Thread_ONE 2
   Thread_ONE 3
   Thread_ONE 4
   Thread_ONE 5
   Thread_Two 6
   Thread_Two 7
   Thread_Two 8
   Thread_Two 9
   Thread_Two 10

要注意的一点是，以上的例子不同的线程都是调用同一段的代码，有可能会出现误点，认为一段代码块对应一把锁。

synchronized的锁锁住的是对象，或者某个类。一个对象或者一个类对应一把锁。

class Example {
    public synchronized void printfA()
    {
        //synchronized (this) {
            for(int i = 1; i <= 100; ++i)
                System.out.println("A "+i);
        //}
    }
    public synchronized void printfB()
    {
        //synchronized (this) {
            for(int i = 1; i <= 100; ++i)
                System.out.println("B "+i);
        //}
    }
}
public class test{
    Example ex = new Example();
    RunA runa = new RunA();
    RunB runb = new RunB();
    class  RunA implements Runnable {
        @Override
        public void run() {
            ex.printfA();
        }
    }
    class  RunB implements Runnable {
        @Override
        public void run() {
            ex.printfB();
        }
    }
    public static void main(String[] args)
    {  
        test t = new test();
        Thread A = new Thread( t.runa );
        Thread B = new Thread( t.runb );
        A.start(); B.start();
    }
}

注意这个例子，当线程 A 调用了 printfA() 方法时，获得了对象 ex 的锁，而线程 B 调用了 printfB()方法，这里虽然和线程 A 调用的方法不一样，但是锁是同一个，都是 ex 的锁，所以锁已经被线程 A 获得，线程 B 将被堵塞，只是等线程 A 释放锁（运行完printfA()）线程B才会运行。（有可能线程 B 比线程 A 先获得锁），所以 A 和 B 的输出不会出现交叉。

小结：多线程中 锁 的最主要的目的就是为了确保多线程间的安全性，同一时间只用一个线程对相同一处内存进行操作，而程序运行的本质之一也就是对内存的操作。静态类在编译的时候就分配类内存，锁的对象要是是静态的，那操作都是同一个内存，作用对象也是这个类；锁的对象要是非静态的，也就是是一个对象，那在对象实例化的时候分配内存，不同的对象有着不同的内存。

参考：http://tutorials.jenkov.com/java-concurrency/synchronized.html