java线程学习之synchronized关键字

关键字synchronized的作用是实现线程间的同步。它的任务是对同步的代码加锁。一个代码块同时只能有同一个线程进行读和写操作，从而保证线程间是安全的。

线程安全的概念是：当多个线程访问某一个类（对象或方法）时，这个对象始终都能表现出正确的行为，那么这个类（对象或方法）就是线程安全的。反之就是线程不安全的。

一、为什么要用synchronized？

     举个例子，老王有张储蓄卡，里面有一万块钱，老王通过无卡取现要取八千，操作过程中，会先查询储蓄金额，发现是一万，当输入八千的时候系统会让他支取。如果在老王的媳妇在这时拿着卡通过柜台要支取七千块钱，如果取钱的代码没有synchronized同步控制，他们同时进行查询的操作，发现金额是一万，两人输入金额同时进行取钱操作，就有可能都能取出需要的钱来，共计15000，这样的话，银行就会亏了，显示也是不安全的。

如果上个例子理解不了，那么看下面例子：

public class TestSynchorized implements Runnable {
  Timer timer = new Timer();
  public static void main(String[] args) {
    TestSync test = new TestSync();
    Thread t1 = new Thread(test);
    Thread t2 = new Thread(test);
    t1.setName("t1"); 
    t2.setName("t2");
    t1.start(); 
    t2.start();
  }
  public void run(){
    timer.add(Thread.currentThread().getName());
  }
}

class Timer{
  private static int num = 0;
  public  void add(String name){ 
        num ++;
        try {Thread.sleep(1);} 
        catch (InterruptedException e) {}
        System.out.println(name+", 你是第"+num+"个使用timer的线程");
      
  }
}

运行结果为：

在上面19行如果加了synchronized 关键字后的结果

为什么这样呢：

先分析没加的时候，主线程创建了线程 t1 和线程 t2 , t2 先执行Timer类，这时执行完 num++,num的值为1此时线程 执行  Thread.sleep(1) 语句， t2 线程休眠1毫秒，此时 t1 线程执行Timer类，同样执行完 num++语句，num的值为2，此时线程 执行  Thread.sleep(1) 语句，t1 线程进行休眠 。 t2休眠结束，继续执行打印输出语句，随后  t1 也休眠结束，继续执行打印输出语句。

加完synchronized后执行情况呢，同样 t1 先执行执行到  add(String name)  方法，发现有 synchronized ，此时就会独占此资源，即使是在休眠的时候也不允许 t2 执行 add(String name) 方法，只有当 t1 把add 方法执行完毕退出去后，才让 t2  执行 add(String name)  方法。

可能会有疑问，为什么没加 synchronized 关键字前 是 t2 先执行，加了 synchronized 后是 t1 先执行？  其实java虚拟机jvm执行线程的时候的顺序跟书写代码的顺序无关，跟cpu执行线程的顺序有关，执行的时候，谁在前，谁就先执行。这个当然不是绝对的 ，它还受到优先级的影响。但优先级一样的时候，是这样的。

二、synchronized用法 

    1、给指定的对象加锁，进入同步代码前要获得当前实例的锁。

    2、直接作用于实例方法，相当于对当前实例加锁，同步代码前要获得实例的锁。

    3、直接作用于静态方法，相当于对当前类加锁，同步代码前要获得当前类的锁。

三、synchronized方法与synchronized代码块

    synchronized静态方法的锁的示例：

      

         synchronized代码块的示例：

           

四、synchronized的作用

      1、synchronized可确保线程同步，线程安全。正如之上所言。

      2、synchronized能保证线程间的可见性。

            可见性：一个线程对共享变量值的修改，能够及时的被其他线程看到。

     synchronized可以完全替代volative的功能，只是在使用上没有volative使用方便。

      3、synchronized保证线程间的有序性。

              因为synchronized限制每次只能允许一个线程可以访问代码块，因此无论怎么使用同步块内的代码如何被打乱顺序，只要保证串行语义一致，那么执行结果总是一样的。而其他访问线程，又必须在获得锁后方能进入代码块读取数据，因此，看到的最终结果并不取决于代码的执行过程，从而有序性自然得到了解决。