《編程思想之多線程與多進程(1)——以操作系統(tǒng)的角度述說線程與進程》一文詳細講述了線程、進程的關(guān)系及在操作系統(tǒng)中的表現(xiàn)，這是多線程學(xué)習(xí)必須了解的基礎(chǔ)。本文將接著講一下Java線程同步中的一個重要的概念synchronized.

在Java中，synchronized關(guān)鍵字是用來控制線程同步的，就是在多線程的環(huán)境下，控制synchronized代碼段不被多個線程同時執(zhí)行。

synchronized是Java中的關(guān)鍵字，是一種同步鎖。它修飾的對象有以下幾種：

1. 修飾一個代碼塊，被修飾的代碼塊稱為同步語句塊，其作用的范圍是大括號{}括起來的代碼，作用的對象是調(diào)用這個代碼塊的對象；

2. 修飾一個方法，被修飾的方法稱為同步方法，其作用的范圍是整個方法，作用的對象是調(diào)用這個方法的對象；

3. 修改一個靜態(tài)的方法，其作用的范圍是整個靜態(tài)方法，作用的對象是這個類的所有對象；

4. 修改一個類，其作用的范圍是synchronized后面括號括起來的部分，作用主的對象是這個類的所有對象。

修飾一個代碼塊

1.一個線程訪問一個對象中的synchronized(this)同步代碼塊時，其他試圖訪問該對象的線程將被阻塞。我們看下面一個例子：【Demo1】：synchronized的用法

/*** 同步線程*/class SyncThread implements Runnable { private static int count; public SyncThread() { count = 0; } public void run() { synchronized(this) {for (int i = 0; i < 5; i++) { try { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ':' + (count++)); Thread.sleep(100); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); }} } } public int getCount() { return count; }}

SyncThread的調(diào)用：

SyncThread syncThread = new SyncThread(); Thread thread1 = new Thread(syncThread, 'SyncThread1'); Thread thread2 = new Thread(syncThread, 'SyncThread2'); thread1.start(); thread2.start();

結(jié)果如下：

SyncThread1:0 SyncThread1:1 SyncThread1:2 SyncThread1:3 SyncThread1:4 SyncThread2:5 SyncThread2:6 SyncThread2:7 SyncThread2:8 SyncThread2:9

當(dāng)兩個并發(fā)線程(thread1和thread2)訪問同一個對象(syncThread)中的synchronized代碼塊時，在同一時刻只能有一個線程得到執(zhí)行，另一個線程受阻塞，必須等待當(dāng)前線程執(zhí)行完這個代碼塊以后才能執(zhí)行該代碼塊。Thread1和thread2是互斥的，因為在執(zhí)行synchronized代碼塊時會鎖定當(dāng)前的對象，只有執(zhí)行完該代碼塊才能釋放該對象鎖，下一個線程才能執(zhí)行并鎖定該對象。我們再把SyncThread的調(diào)用稍微改一下：

Thread thread1 = new Thread(new SyncThread(), 'SyncThread1'); Thread thread2 = new Thread(new SyncThread(), 'SyncThread2'); thread1.start(); thread2.start();

結(jié)果如下：

SyncThread1:0 SyncThread2:1 SyncThread1:2 SyncThread2:3 SyncThread1:4 SyncThread2:5 SyncThread2:6 SyncThread1:7 SyncThread1:8 SyncThread2:9

不是說一個線程執(zhí)行synchronized代碼塊時其它的線程受阻塞嗎？為什么上面的例子中thread1和thread2同時在執(zhí)行。這是因為synchronized只鎖定對象，每個對象只有一個鎖（lock）與之相關(guān)聯(lián)，而上面的代碼等同于下面這段代碼：

SyncThread syncThread1 = new SyncThread();SyncThread syncThread2 = new SyncThread();Thread thread1 = new Thread(syncThread1, 'SyncThread1');Thread thread2 = new Thread(syncThread2, 'SyncThread2');thread1.start();thread2.start();

這時創(chuàng)建了兩個SyncThread的對象syncThread1和syncThread2，線程thread1執(zhí)行的是syncThread1對象中的synchronized代碼(run)，而線程thread2執(zhí)行的是syncThread2對象中的synchronized代碼(run)；我們知道synchronized鎖定的是對象，這時會有兩把鎖分別鎖定syncThread1對象和syncThread2對象，而這兩把鎖是互不干擾的，不形成互斥，所以兩個線程可以同時執(zhí)行。

2.當(dāng)一個線程訪問對象的一個synchronized(this)同步代碼塊時，另一個線程仍然可以訪問該對象中的非synchronized(this)同步代碼塊。

【Demo2】：多個線程訪問synchronized和非synchronized代碼塊

class Counter implements Runnable { private int count; public Counter() { count = 0; } public void countAdd() { synchronized(this) {for (int i = 0; i < 5; i ++) { try { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ':' + (count++)); Thread.sleep(100); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); }} } } //非synchronized代碼塊，未對count進行讀寫操作，所以可以不用synchronized public void printCount() { for (int i = 0; i < 5; i ++) {try { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ' count:' + count); Thread.sleep(100);} catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace();} } } public void run() { String threadName = Thread.currentThread().getName(); if (threadName.equals('A')) {countAdd(); } else if (threadName.equals('B')) {printCount(); } }}

調(diào)用代碼:

Counter counter = new Counter(); Thread thread1 = new Thread(counter, 'A'); Thread thread2 = new Thread(counter, 'B'); thread1.start(); thread2.start();

結(jié)果如下：

A:0 B count:1 A:1 B count:2 A:2 B count:3 A:3 B count:4 A:4 B count:5

上面代碼中countAdd是一個synchronized的，printCount是非synchronized的。從上面的結(jié)果中可以看出一個線程訪問一個對象的synchronized代碼塊時，別的線程可以訪問該對象的非synchronized代碼塊而不受阻塞。

指定要給某個對象加鎖

【Demo3】:指定要給某個對象加鎖

/*** 銀行賬戶類*/class Account { String name; float amount; public Account(String name, float amount) { this.name = name; this.amount = amount; }//存錢 public void deposit(float amt) { amount += amt; try {Thread.sleep(100); } catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace(); } }//取錢 public void withdraw(float amt) { amount -= amt; try {Thread.sleep(100); } catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace(); } } public float getBalance() { return amount; }}/*** 賬戶操作類*/class AccountOperator implements Runnable { private Account account; public AccountOperator(Account account) { this.account = account; } public void run() { synchronized (account) {account.deposit(500);account.withdraw(500);System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ':' + account.getBalance()); } }}

調(diào)用代碼:

Account account = new Account('zhang san', 10000.0f);AccountOperator accountOperator = new AccountOperator(account);final int THREAD_NUM = 5;Thread threads[] = new Thread[THREAD_NUM];for (int i = 0; i < THREAD_NUM; i ++) {threads[i] = new Thread(accountOperator, 'Thread' + i);threads[i].start();}

結(jié)果如下：

Thread3:10000.0 Thread2:10000.0 Thread1:10000.0 Thread4:10000.0 Thread0:10000.0

在AccountOperator 類中的run方法里，我們用synchronized 給account對象加了鎖。這時，當(dāng)一個線程訪問account對象時，其他試圖訪問account對象的線程將會阻塞，直到該線程訪問account對象結(jié)束。也就是說誰拿到那個鎖誰就可以運行它所控制的那段代碼。

當(dāng)有一個明確的對象作為鎖時，就可以用類似下面這樣的方式寫程序。

public void method3(SomeObject obj) {//obj 鎖定的對象 synchronized(obj) {// todo }}

當(dāng)沒有明確的對象作為鎖，只是想讓一段代碼同步時，可以創(chuàng)建一個特殊的對象來充當(dāng)鎖：

class Test implements Runnable { private byte[] lock = new byte[0]; // 特殊的instance變量 public void method() { synchronized(lock) {// todo 同步代碼塊 } } public void run() { }}

說明：零長度的byte數(shù)組對象創(chuàng)建起來將比任何對象都經(jīng)濟??查看編譯后的字節(jié)碼：生成零長度的byte[]對象只需3條操作碼，而Object lock = new Object()則需要7行操作碼。

修飾一個方法

Synchronized修飾一個方法很簡單，就是在方法的前面加synchronized，public synchronized void method(){//todo}; synchronized修飾方法和修飾一個代碼塊類似，只是作用范圍不一樣，修飾代碼塊是大括號括起來的范圍，而修飾方法范圍是整個函數(shù)。如將【Demo1】中的run方法改成如下的方式，實現(xiàn)的效果一樣。

*【Demo4】：synchronized修飾一個方法

public synchronized void run() { for (int i = 0; i < 5; i ++) { try { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ':' + (count++)); Thread.sleep(100); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } }}

Synchronized作用于整個方法的寫法。

寫法一：

public synchronized void method() { // todo }

寫法二：

public void method() { synchronized(this) { // todo } }

寫法一修飾的是一個方法，寫法二修飾的是一個代碼塊，但寫法一與寫法二是等價的，都是鎖定了整個方法時的內(nèi)容。

在用synchronized修飾方法時要注意以下幾點：

1. synchronized關(guān)鍵字不能繼承。

雖然可以使用synchronized來定義方法，但synchronized并不屬于方法定義的一部分，因此，synchronized關(guān)鍵字不能被繼承。如果在父類中的某個方法使用了synchronized關(guān)鍵字，而在子類中覆蓋了這個方法，在子類中的這個方法默認情況下并不是同步的，而必須顯式地在子類的這個方法中加上synchronized關(guān)鍵字才可以。當(dāng)然，還可以在子類方法中調(diào)用父類中相應(yīng)的方法，這樣雖然子類中的方法不是同步的，但子類調(diào)用了父類的同步方法，因此，子類的方法也就相當(dāng)于同步了。這兩種方式的例子代碼如下：

在子類方法中加上synchronized關(guān)鍵字

class Parent { public synchronized void method() { }}class Child extends Parent { public synchronized void method() { }}

在子類方法中調(diào)用父類的同步方法

class Parent { public synchronized void method() { }}class Child extends Parent { public void method() { super.method(); }}

2.在定義接口方法時不能使用synchronized關(guān)鍵字。

3.構(gòu)造方法不能使用synchronized關(guān)鍵字，但可以使用synchronized代碼塊來進行同步。修飾一個靜態(tài)的方法

Synchronized也可修飾一個靜態(tài)方法，用法如下：

public synchronized static void method() { // todo }

我們知道靜態(tài)方法是屬于類的而不屬于對象的。同樣的，synchronized修飾的靜態(tài)方法鎖定的是這個類的所有對象。我們對Demo1進行一些修改如下：

【Demo5】：synchronized修飾靜態(tài)方法

/*** 同步線程*/class SyncThread implements Runnable { private static int count; public SyncThread() { count = 0; } public synchronized static void method() { for (int i = 0; i < 5; i ++) {try { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ':' + (count++)); Thread.sleep(100);} catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace();} } } public synchronized void run() { method(); }}

調(diào)用代碼:

SyncThread syncThread1 = new SyncThread();SyncThread syncThread2 = new SyncThread();Thread thread1 = new Thread(syncThread1, 'SyncThread1');Thread thread2 = new Thread(syncThread2, 'SyncThread2');thread1.start();thread2.start();

結(jié)果如下：

SyncThread1:0 SyncThread1:1 SyncThread1:2 SyncThread1:3 SyncThread1:4 SyncThread2:5 SyncThread2:6 SyncThread2:7 SyncThread2:8 SyncThread2:9

syncThread1和syncThread2是SyncThread的兩個對象，但在thread1和thread2并發(fā)執(zhí)行時卻保持了線程同步。這是因為run中調(diào)用了靜態(tài)方法method，而靜態(tài)方法是屬于類的，所以syncThread1和syncThread2相當(dāng)于用了同一把鎖。這與Demo1是不同的。

修飾一個類

Synchronized還可作用于一個類，用法如下：

class ClassName { public void method() { synchronized(ClassName.class) {// todo } }}

我們把Demo5再作一些修改。

【Demo6】:修飾一個類

/*** 同步線程*/class SyncThread implements Runnable { private static int count; public SyncThread() { count = 0; } public static void method() { synchronized(SyncThread.class) {for (int i = 0; i < 5; i ++) { try { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ':' + (count++)); Thread.sleep(100); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); }} } } public synchronized void run() { method(); }}

其效果和【Demo5】是一樣的，synchronized作用于一個類T時，是給這個類T加鎖，T的所有對象用的是同一把鎖。

總結(jié)：

A. 無論synchronized關(guān)鍵字加在方法上還是對象上，如果它作用的對象是非靜態(tài)的，則它取得的鎖是對象；如果synchronized作用的對象是一個靜態(tài)方法或一個類，則它取得的鎖是對類，該類所有的對象同一把鎖。

B. 每個對象只有一個鎖（lock）與之相關(guān)聯(lián)，誰拿到這個鎖誰就可以運行它所控制的那段代碼。

C. 實現(xiàn)同步是要很大的系統(tǒng)開銷作為代價的，甚至可能造成死鎖，所以盡量避免無謂的同步控制。

以上就是如何在JAVA中使用Synchronized的詳細內(nèi)容，更多關(guān)于JAVA Synchronized用法的資料請關(guān)注好吧啦網(wǎng)其它相關(guān)文章！