多线程学习-基础（ 十）一个synchronized(){/*代码块*/}简单案例分析

一、提出疑惑

　　　上一篇文章中，分析了synchronized关键字的用法。但是好像遗漏了一种情况。

那就是：

synchronized（obj）{/*同步块代码*/} 一般有以下几种情况：

（1）synchronized（this）{/*同步块代码*/}:

　　synchronized锁住的是this，而this是当前对象的，即当前代码所在类的正在被调用的实例化对象。这个用法在上一篇中已经做了说明，此处就不在阐述了。

（2）synchronized（otherInstence）{/*同步块代码*/}:

　　简单说明一下：

　　　　otherInstence是其他类的实例化对象，这种情况被遗漏了。

　　所以有疑惑：

　　　先假设一种情景,类A的实例化对象 a1 ，a2，a3, 类B的实例化对象b1，   A类中某一个方法中存在synchronized(b1){/**/},那么，当多个线程T1,T2,T3分别操作a1,a2,a3这个三个A类的对象，来调用B类的对象b1的时候，

T1,T2,T3三个线程的执行情况如何呢？线程在a1,a2,a3对象中的权限范围如何呢？

　　接下来，通过几个案例来观察分析一下。

二、简单的案例

　 根据上面的假设：

　　“先假设一种情景,类A的实例化对象 a1 ，a2，a3, 类B的实例化对象b1，   A类中某一个方法中存在synchronized(b1){/**/},那么，当多个线程T1,T2,T3分别操作a1,a2,a3这个三个A类的对象，来调用B类的对象b1的时候，

T1,T2,T3三个线程的执行情况如何呢？线程在a1,a2,a3对象中的权限范围如何呢”

　我改造了一下，引入了故事情景：

　　　　有一个叫做库林的小和尚（Monk），他所居住的寺院中有一群专门管理整个寺院里小和尚的人（MonasteryManager），他们负者给寺院里的小和尚指派“打水”、“劈柴”，“做饭”，“扎马步”的任务，也有些喜欢给小和尚“讲故事”的等等，这群人中有三个喜欢指使小和尚库林（Monk）的人，分别是“善良A”，“凶恶B”和“武术C”。

　　根据上面的情景，我定义了2各类:Monk和MonasteryManager，代码贴出如下：

　　小和尚：Monk类

package com.jason.synch;
/**
 * 多线程学习：synchronized
 * @function      创建一个小和尚的类
 * @author 小风微凉
 * @time  2018-4-24 下午12:51:23
 */
public class Monk {
    //小和尚的名字
    private String selfName;
    
    public Monk(String selfName){
        this.selfName=selfName;
    }
    public String getSelfName() {
        return selfName;
    }
}

 　　寺院管理者：MonasteryManager类　　

package com.jason.synch;
/**
 * 多线程学习：synchronized
 * @function  创建一个寺院管理人的类    
 * @author 小风微凉
 * @time  2018-4-24 下午12:59:48
 */
public class MonasteryManager {
    //寺院管理人的名称
    private String managerName;
    
    public MonasteryManager(String managerName){
        this.managerName=managerName;
    }
    /**
     * 小和尚去打水
     */
18     public void thrash(Monk monk,int i){
19         System.out.println("*************"+this.managerName+"来了，准备布置任务****************");
20         //锁住小和尚：只有当前的管理者可以让这个小和尚去打水
21         synchronized(monk){
22             try {
23                 System.out.println("任务开始：(第"+i+"次)"+this.managerName+"说:"让小和尚("+monk.getSelfName()+")快去打水",其他寺院管理者等待中。");
24                 Thread.sleep(10000);
25             } catch (InterruptedException e) {
26                 e.printStackTrace();
27             }
28             //小和尚打完水后，其他管理者可以命令这个和尚做其他的事情了
29             System.out.println("小和尚（"+monk.getSelfName()+")完成了"+this.managerName+"命令的打水工作，小和尚闲着");
30             System.out.println("*************"+this.managerName+"离开，任务结束****************");
31         }        
32     }
    /**
     * 小和尚去做饭
     */
    public void cook(Monk monk,int i){
        System.out.println("(第"+i+"次)"+this.managerName+"说:"让小和尚("+monk.getSelfName()+")快去做饭"");
    }
    /**
     * 小和尚去劈柴
     */
    public void firewood(Monk monk,int i){
        System.out.println("(第"+i+"次)"+this.managerName+"说:"让小和尚("+monk.getSelfName()+")快去劈柴"");
    }
    /**
     * 小和尚去扎马步(练功夫）
     */
    public void kfu(Monk monk,int i){
        System.out.println("(第"+i+"次)"+this.managerName+"说:"让小和尚("+monk.getSelfName()+")快去扎马步"");
    }
    /**
     * 小和尚来听故事
     */
    public void listenStory(Monk monk,int i){
        System.out.println("(第"+i+"次)"+this.managerName+"说:"让小和尚("+monk.getSelfName()+")快来听故事"");
    }
}

 　（1）第一种情况：当“善良A”，“凶恶B”和“武术C”都指使小和尚库林（小和尚库林被同步锁住）去打水。会发生怎么样的情况呢？？？让我们带着代码去分析一下：

　　执行任务的代码：　　

package com.jason.synch;
/**
 * 多线程学习：synchronized
 * @function  开始测试
 * @author 小风微凉
 * @time  2018-4-24 下午1:10:14
 */
public class ThreadStart{
    /**
     * 启动项
     * @throws InterruptedException 
     */
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        
        //叫来一个小和尚
        final Monk littleMonk=new Monk("库林");
        //叫来三个寺院管理人
        final MonasteryManager manager_1=new MonasteryManager("善良A");//听故事
        final MonasteryManager manager_2=new MonasteryManager("凶恶B");//做饭、打水、劈柴
        final MonasteryManager manager_3=new MonasteryManager("武术C");//练功夫
        //创建三个任务，让管理者指使小和尚去做
        new Thread(new Runnable(){
            public void run() {
                for(int i=1;i<=3;i++){
                    manager_1.thrash(littleMonk,i);//小和尚去打水        
                }    
            }            
        },"善良线程").start();
        new Thread(new Runnable(){
            public void run() {
                for(int i=1;i<=3;i++){
                    manager_2.thrash(littleMonk,i);//小和尚去打水
                }
            }            
        },"凶恶线程").start();
        new Thread(new Runnable(){
            public void run() {
                for(int i=1;i<=3;i++){
                    manager_3.thrash(littleMonk,i);//小和尚去打水
                }
            }            
        },"武术线程").start();
    }
}

 首先来看一下，上面的代码的运行结果，然后再逐步分析原因：

*************善良A来了，准备布置任务****************
*************凶恶B来了，准备布置任务****************
任务开始：(第1次)凶恶B说:"让小和尚(库林)快去打水",其他寺院管理者等待中。
*************武术C来了，准备布置任务****************
小和尚（库林)完成了凶恶B命令的打水工作，小和尚闲着
*************凶恶B离开，任务结束****************
*************凶恶B来了，准备布置任务****************
任务开始：(第1次)武术C说:"让小和尚(库林)快去打水",其他寺院管理者等待中。
小和尚（库林)完成了武术C命令的打水工作，小和尚闲着
*************武术C离开，任务结束****************
*************武术C来了，准备布置任务****************
任务开始：(第1次)善良A说:"让小和尚(库林)快去打水",其他寺院管理者等待中。
小和尚（库林)完成了善良A命令的打水工作，小和尚闲着
*************善良A离开，任务结束****************
*************善良A来了，准备布置任务****************
任务开始：(第2次)武术C说:"让小和尚(库林)快去打水",其他寺院管理者等待中。
小和尚（库林)完成了武术C命令的打水工作，小和尚闲着
*************武术C离开，任务结束****************
任务开始：(第2次)凶恶B说:"让小和尚(库林)快去打水",其他寺院管理者等待中。
*************武术C来了，准备布置任务****************
小和尚（库林)完成了凶恶B命令的打水工作，小和尚闲着
*************凶恶B离开，任务结束****************
*************凶恶B来了，准备布置任务****************
任务开始：(第3次)武术C说:"让小和尚(库林)快去打水",其他寺院管理者等待中。
小和尚（库林)完成了武术C命令的打水工作，小和尚闲着
*************武术C离开，任务结束****************
任务开始：(第2次)善良A说:"让小和尚(库林)快去打水",其他寺院管理者等待中。
小和尚（库林)完成了善良A命令的打水工作，小和尚闲着
*************善良A离开，任务结束****************
*************善良A来了，准备布置任务****************
任务开始：(第3次)凶恶B说:"让小和尚(库林)快去打水",其他寺院管理者等待中。
小和尚（库林)完成了凶恶B命令的打水工作，小和尚闲着
*************凶恶B离开，任务结束****************
任务开始：(第3次)善良A说:"让小和尚(库林)快去打水",其他寺院管理者等待中。
小和尚（库林)完成了善良A命令的打水工作，小和尚闲着
*************善良A离开，任务结束****************

 现在来简单分析一下运行结果：

　　观察上面的代码：三个线程“善良线程”，“凶恶线程”，“武术线程”分别控制：“善良A”,“凶恶B”,“武术C”这三个寺院管理人，而这三个管理人又一起让小和尚（库林）去打水，打水这个方法中存在：synchronized(小和尚){/**/}

简单观察一下：打水方法： 

/**
     * 小和尚去打水
     */
    public void thrash(Monk monk,int i){
        System.out.println("*************"+this.managerName+"来了，准备布置任务****************");
        //锁住小和尚：只有当前的管理者可以让这个小和尚去打水
        synchronized(monk){
            try {
                System.out.println("任务开始：(第"+i+"次)"+this.managerName+"说:"让小和尚("+monk.getSelfName()+")快去打水",其他寺院管理者等待中。");
                Thread.sleep(10000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            //小和尚打完水后，其他管理者可以命令这个和尚做其他的事情了
            System.out.println("小和尚（"+monk.getSelfName()+")完成了"+this.managerName+"命令的打水工作，小和尚闲着");
            System.out.println("*************"+this.managerName+"离开，任务结束****************");
        }        
    }

 分析知道：由于JVM为每一个对象实例都分配了一把对象锁，而三个线程都分别控制着：“善良A”,“凶恶B”,“武术C”这三个不同的对象实例，所以三个线程之间针对MonasteryManager这个类来说，是互补干扰的，即不存在同步现象。

所以三个线程都可以自由，互不干扰地进入MonasteryManager类实例的打水方法：thrash()。所以我们可以看到：程序开始运行的时候，三个线程都会无序地执行：System.out.println("*************"+this.managerName+"来了，准备布置任务****************");这句代码，所以就有了运行结果中的下面这个现象：

*************善良A来了，准备布置任务****************
*************凶恶B来了，准备布置任务****************
任务开始：(第1次)凶恶B说:"让小和尚(库林)快去打水",其他寺院管理者等待中。
*************武术C来了，准备布置任务****************

 可以看到：程序开始运行，三个线程开始争夺cpu的执行权限，第一次抢夺成功的是“善良线程”，刚刚执行到：System.out.println("*************"+this.managerName+"来了，准备布置任务****************");这句代码就迫让出对cpu的控制。

其次是“凶恶线程”，凶恶线程比善良线程多执行了一段时间，并且进入：synchronized(monk){}，拿到了小和尚库林的对象锁：

synchronized(monk){
            try {
                System.out.println("任务开始：(第"+i+"次)"+this.managerName+"说:"让小和尚("+monk.getSelfName()+")快去打水",其他寺院管理者等待中。");
                Thread.sleep(10000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            //小和尚打完水后，其他管理者可以命令这个和尚做其他的事情了
            System.out.println("小和尚（"+monk.getSelfName()+")完成了"+this.managerName+"命令的打水工作，小和尚闲着");
            System.out.println("*************"+this.managerName+"离开，任务结束****************");
        }    

 上面这段代码，只有拿到小和尚库林的对象锁的线程才可以执行。

继续看运行结果： 

*************善良A来了，准备布置任务****************　　　　　　//"善良线程"抢到cpu执行权
*************凶恶B来了，准备布置任务****************　　　　　　//"凶恶线程"抢到cpu执行权
任务开始：(第1次)凶恶B说:"让小和尚(库林)快去打水",其他寺院管理者等待中。//"凶恶线程"抢到了（库林）小和尚的对象锁
*************武术C来了，准备布置任务****************　　　　　　//“武术线程”抢到cpu执行权
小和尚（库林)完成了凶恶B命令的打水工作，小和尚闲着　　　　　　　　　 //“凶恶线程”继续执行sychronized块中的代码
*************凶恶B离开，任务结束****************　　　　　　　　//“凶恶线程”继续执行sychronized块中的代码
*************凶恶B来了，准备布置任务****************           //“武术线程”抢到cpu执行权

 任务开始：(第1次)武术C说:"让小和尚(库林)快去打水",其他寺院管理者等待中。//“武术线程”抢到（库林）小和尚的对象锁

 小和尚（库林)完成了武术C命令的打水工作，小和尚闲着 　　　　　　　　　　//“武术线程”继续执行synchronized块中的代码
*************武术C离开，任务结束****************　　　　　　　　　　//“武术线程”继续执行synchronized块中的代码

 具体分析，看上面的“蓝色”说明部分。

（2）第二种情况：当“善良A”，“凶恶B”和“武术C”分别指使小和尚库林（小和尚库林被同步锁住）去打水，劈柴，扎马步 会发生怎么样的情况呢？？？让我们带着代码去分析一下：

（备注说明：打水，劈柴，扎马步三个方法中：打水，劈柴这2个方法中有：synchronized(小和尚){/**/}）

修改部分：MonasteryManager类的方法

/**
     * 小和尚去打水
     */
    public void thrash(Monk monk,int i){
        System.out.println("*************"+this.managerName+"来了，准备布置打水任务****************");
        //锁住小和尚：只有当前的管理者可以让这个小和尚去打水
        synchronized(monk){
            try {
                System.out.println("任务开始：(第"+i+"次)"+this.managerName+"说:"让小和尚("+monk.getSelfName()+")快去打水",其他寺院管理者等待中。");
                Thread.sleep(10000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            //小和尚打完水后，其他管理者可以命令这个和尚做其他的事情了
            System.out.println("小和尚（"+monk.getSelfName()+")完成了"+this.managerName+"命令的打水工作，小和尚闲着");
            System.out.println("*************"+this.managerName+"离开，任务结束****************");
        }        
    }
    /**
     * 小和尚去做饭
     */
    public void cook(Monk monk,int i){
        System.out.println("(第"+i+"次)"+this.managerName+"说:"让小和尚("+monk.getSelfName()+")快去做饭"");
    }
    /**
     * 小和尚去劈柴
     */
    public void firewood(Monk monk,int i){
        System.out.println("*************"+this.managerName+"来了，准备布置劈柴任务****************");
        //锁住小和尚：只有当前的管理者可以让这个小和尚去劈柴
        synchronized(monk){
            try {
                System.out.println("任务开始：(第"+i+"次)"+this.managerName+"说:"让小和尚("+monk.getSelfName()+")快去劈柴",其他寺院管理者等待中。");
                Thread.sleep(10000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            //小和尚劈柴后，其他管理者可以命令这个和尚做其他的事情了
            System.out.println("小和尚（"+monk.getSelfName()+")完成了"+this.managerName+"命令的劈柴工作，小和尚闲着");
            System.out.println("*************"+this.managerName+"离开，任务结束****************");
        }    
    }
    /**
     * 小和尚去扎马步(练功夫）
     */
    public void kfu(Monk monk,int i){
        System.out.println("(第"+i+"次)"+this.managerName+"说:"让小和尚("+monk.getSelfName()+")快去扎马步"");
    }

  接下来是启动任务的代码：

//创建三个任务，让管理者指使小和尚去做
        new Thread(new Runnable(){
            public void run() {
                for(int i=1;i<=3;i++){
                    manager_1.thrash(littleMonk,i);//小和尚去打水        
                }    
            }            
        },"善良线程").start();
        new Thread(new Runnable(){
            public void run() {
                for(int i=1;i<=3;i++){
                    manager_2.thrash(littleMonk,i);//小和尚去劈柴
                }
            }            
        },"凶恶线程").start();
        new Thread(new Runnable(){
            public void run() {
                for(int i=1;i<=3;i++){
                    manager_3.thrash(littleMonk,i);//小和尚去扎马步
                }
            }            
        },"武术线程").start();

 查看运行结果：

*************善良A来了，准备布置打水任务****************
任务开始：(第1次)善良A说:"让小和尚(库林)快去打水",其他寺院管理者等待中。
*************凶恶B来了，准备布置劈柴任务****************
(第1次)武术C说:"让小和尚(库林)快去扎马步"　　　　//"武术线程“连续抢夺cpu执行权成功，率先完成让小和尚完成了任务
(第2次)武术C说:"让小和尚(库林)快去扎马步"
(第3次)武术C说:"让小和尚(库林)快去扎马步"
小和尚（库林)完成了善良A命令的打水工作，小和尚闲着
*************善良A离开，任务结束****************
*************善良A来了，准备布置打水任务****************
任务开始：(第1次)凶恶B说:"让小和尚(库林)快去劈柴",其他寺院管理者等待中。//当凶恶线程拿到小和尚对象锁的控制权的时候，即在线程执行synchronized块中的代码之后当一个线程执行完毕之后，才会释放对象锁，其他线程才有机会拿到对象锁，进入执行synchronized代码块
小和尚（库林)完成了凶恶B命令的劈柴工作，小和尚闲着
*************凶恶B离开，任务结束****************
任务开始：(第2次)善良A说:"让小和尚(库林)快去打水",其他寺院管理者等待中。
*************凶恶B来了，准备布置劈柴任务****************
小和尚（库林)完成了善良A命令的打水工作，小和尚闲着
*************善良A离开，任务结束****************
任务开始：(第2次)凶恶B说:"让小和尚(库林)快去劈柴",其他寺院管理者等待中。
*************善良A来了，准备布置打水任务****************
小和尚（库林)完成了凶恶B命令的劈柴工作，小和尚闲着
*************凶恶B离开，任务结束****************
*************凶恶B来了，准备布置劈柴任务****************
任务开始：(第3次)善良A说:"让小和尚(库林)快去打水",其他寺院管理者等待中。
小和尚（库林)完成了善良A命令的打水工作，小和尚闲着
*************善良A离开，任务结束****************
任务开始：(第3次)凶恶B说:"让小和尚(库林)快去劈柴",其他寺院管理者等待中。
小和尚（库林)完成了凶恶B命令的劈柴工作，小和尚闲着
*************凶恶B离开，任务结束****************

 在线程执行synchronized块中的代码之后当一个线程执行完毕之后，才会释放对象锁，其他线程才有机会拿到对象锁，进入执行synchronized代码块，观察上面的运行结果，需要注意的是：拿到对象所权限的线程，这个

执行权限的范围需特别注意，本案例中的对象锁权限是：小和尚（库林）的使用权。
　　打水方法：thrash（）　　　　 synchronized(monk){}    并操作了：小和尚（库林） 　　      会受到线程的同步互斥影响       拿到当前库林对象锁的线程才可以继续操作synchronized块中的代码
　　劈柴方法：firewood（）　　　 synchronized(monk){}    并操作了：小和尚（库林）　　　　   会受到线程同步的互斥影响　　　　 拿到当前库林对象锁的线程才可以继续操作synchronized块中的代码
　　扎马步方法：kfu（）　　　　　　没有synchronized(monk){}     没有操作小和尚（库林）      不会受到线程同步的互斥影响      线程都可以执行

三、归纳总结（针对：synchronized(obj){/**/}这种模式）
 1、只有拿到对象锁的线程才可以执行synchronized块中的代码，当前拿到锁的线程尚未执行执行完毕且释放锁，其他线程如果想要执行synchronized块中的代码，就需要等待（处于阻塞状态）。
 2、synchronized(obj）:obj对象锁，锁的范围就是obj对象的使用权限，拿到obj对象锁的线程有权限使用obj对象的功能，没有obj对象锁的线程则没有权利使用obj的功能。
 3、多个线程只要不去操作被锁住的对象，那么这些多个线程执行其他一些非synchronized块的代码是不会相互影响的。