java 对象锁和类锁的区别（转）

Z时代
2024-01-10
分类：综合

java

java 对象锁和类锁的区别转自 <http://zhh9106.iteye.com/blog/2151791>

在java编程中，经常需要用到同步，而用得最多的也许是synchronized关键字了，下面看看这个关键字的用法。

因为synchronized关键字涉及到锁的概念，所以先来了解一些相关的锁知识。

java的内置锁：每个java对象都可以用做一个实现同步的锁，这些锁成为内置锁。线程进入同步代码块或方法的时候会自动获得该锁，在退出同步代码块或方法时会释放该锁。获得内置锁的唯一途径就是进入这个锁的保护的同步代码块或方法。

java内置锁是一个互斥锁，这就是意味着最多只有一个线程能够获得该锁，当线程A尝试去获得线程B持有的内置锁时，线程A必须等待或者阻塞，知道线程B释放这个锁，如果B线程不释放这个锁，那么A线程将永远等待下去。

java的对象锁和类锁：java的对象锁和类锁在锁的概念上基本上和内置锁是一致的，但是，两个锁实际是有很大的区别的，对象锁是用于对象实例方法，或者一个对象实例上的，类锁是用于类的静态方法或者一个类的class对象上的。我们知道，类的对象实例可以有很多个，但是每个类只有一个class对象，所以不同对象实例的对象锁是互不干扰的，但是每个类只有一个类锁。但是有一点必须注意的是，其实类锁只是一个概念上的东西，并不是真实存在的，它只是用来帮助我们理解锁定实例方法和静态方法的区别的

上面已经对锁的一些概念有了一点了解，下面探讨synchronized关键字的用法。

synchronized的用法：synchronized修饰方法和synchronized修饰代码块。

下面分别分析这两种用法在对象锁和类锁上的效果。

对象锁的synchronized修饰方法和代码块：

Java代码

public class TestSynchronized

{

public void test1()

{

synchronized(this)

{

int i = 5;

while( i-- > 0)

{

System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " : " + i);

{

Thread.sleep(500);

}

catch (InterruptedException ie)

{

}

}

}

}

public synchronized void test2()

{

int i = 5;

while( i-- > 0)

{

System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " : " + i);

{

Thread.sleep(500);

}

catch (InterruptedException ie)

{

}

}

}

public static void main(String[] args)

{

final TestSynchronized myt2 = new TestSynchronized();

Thread test1 = new Thread( new Runnable() { public void run() { myt2.test1(); } }, "test1" );

Thread test2 = new Thread( new Runnable() { public void run() { myt2.test2(); } }, "test2" );

test1.start();;

test2.start();

// TestRunnable tr=new TestRunnable();

// Thread test3=new Thread(tr);

// test3.start();

}

}

Java代码

test2 : 4

test2 : 3

test2 : 2

test2 : 1

test2 : 0

test1 : 4

test1 : 3

test1 : 2

test1 : 1

test1 : 0

上述的代码，第一个方法时用了同步代码块的方式进行同步，传入的对象实例是this，表明是当前对象，当然，如果需要同步其他对象实例，也不可传入其他对象的实例；第二个方法是修饰方法的方式进行同步。因为第一个同步代码块传入的this，所以两个同步代码所需要获得的对象锁都是同一个对象锁，下面main方法时分别开启两个线程，分别调用test1和test2方法，那么两个线程都需要获得该对象锁，另一个线程必须等待。上面也给出了运行的结果可以看到：直到test2线程执行完毕，释放掉锁，test1线程才开始执行。（可能这个结果有人会有疑问，代码里面明明是先开启test1线程，为什么先执行的是test2呢？这是因为java编译器在编译成字节码的时候，会对代码进行一个重排序，也就是说，编译器会根据实际情况对代码进行一个合理的排序，编译前代码写在前面，在编译后的字节码不一定排在前面，所以这种运行结果是正常的，这里是题外话，最主要是检验synchronized的用法的正确性）

如果我们把test2方法的synchronized关键字去掉，执行结果会如何呢？

Java代码

test1 : 4

test2 : 4

test2 : 3

test1 : 3

test1 : 2

test2 : 2

test2 : 1

test1 : 1

test2 : 0

test1 : 0

上面是执行结果，我们可以看到，结果输出是交替着进行输出的，这是因为，某个线程得到了对象锁，但是另一个线程还是可以访问没有进行同步的方法或者代码。进行了同步的方法（加锁方法）和没有进行同步的方法（普通方法）是互不影响的，一个线程进入了同步方法，得到了对象锁，其他线程还是可以访问那些没有同步的方法（普通方法）。这里涉及到内置锁的一个概念（此概念出自java并发编程实战第二章）：对象的内置锁和对象的状态之间是没有内在的关联的，虽然大多数类都将内置锁用做一种有效的加锁机制，但对象的域并不一定通过内置锁来保护。当获取到与对象关联的内置锁时，并不能阻止其他线程访问该对象，当某个线程获得对象的锁之后，只能阻止其他线程获得同一个锁。之所以每个对象都有一个内置锁，是为了免去显式地创建锁对象。

所以synchronized只是一个内置锁的加锁机制，当某个方法加上synchronized关键字后，就表明要获得该内置锁才能执行，并不能阻止其他线程访问不需要获得该内置锁的方法。

类锁的修饰（静态）方法和代码块：

Java代码

public class TestSynchronized

{

public void test1()

{

synchronized(TestSynchronized.class)

{

int i = 5;

while( i-- > 0)

{

System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " : " + i);

{

Thread.sleep(500);

}

catch (InterruptedException ie)

{

}

}

}

}

public static synchronized void test2()

{

int i = 5;

while( i-- > 0)

{

System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " : " + i);

{

Thread.sleep(500);

}

catch (InterruptedException ie)

{

}

}

}

public static void main(String[] args)

{

final TestSynchronized myt2 = new TestSynchronized();

Thread test1 = new Thread( new Runnable() { public void run() { myt2.test1(); } }, "test1" );

Thread test2 = new Thread( new Runnable() { public void run() { TestSynchronized.test2(); } }, "test2" );

test1.start();

test2.start();

// TestRunnable tr=new TestRunnable();

// Thread test3=new Thread(tr);

// test3.start();

}

}

Java代码

test1 : 4

test1 : 3

test1 : 2

test1 : 1

test1 : 0

test2 : 4

test2 : 3

test2 : 2

test2 : 1

test2 : 0

其实，类锁修饰方法和代码块的效果和对象锁是一样的，因为类锁只是一个抽象出来的概念，只是为了区别静态方法的特点，因为静态方法是所有对象实例共用的，所以对应着synchronized修饰的静态方法的锁也是唯一的，所以抽象出来个类锁。其实这里的重点在下面这块代码，synchronized同时修饰静态和非静态方法

Java代码

public class TestSynchronized

{

public synchronized void test1()

{

int i = 5;

while( i-- > 0)

{

System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " : " + i);

{

Thread.sleep(500);

}

catch (InterruptedException ie)

{

}

}

}

public static synchronized void test2()

{

int i = 5;

while( i-- > 0)

{

System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " : " + i);

{

Thread.sleep(500);

}

catch (InterruptedException ie)

{

}

}

}

public static void main(String[] args)

{

final TestSynchronized myt2 = new TestSynchronized();

Thread test1 = new Thread( new Runnable() { public void run() { myt2.test1(); } }, "test1" );

Thread test2 = new Thread( new Runnable() { public void run() { TestSynchronized.test2(); } }, "test2" );

test1.start();

test2.start();

// TestRunnable tr=new TestRunnable();

// Thread test3=new Thread(tr);

// test3.start();

}

}

Java代码

test1 : 4

test2 : 4

test1 : 3

test2 : 3

test2 : 2

test1 : 2

test2 : 1

test1 : 1

test1 : 0

test2 : 0

上面代码synchronized同时修饰静态方法和实例方法，但是运行结果是交替进行的，这证明了类锁和对象锁是两个不一样的锁，控制着不同的区域，它们是互不干扰的。同样，线程获得对象锁的同时，也可以获得该类锁，即同时获得两个锁，这是允许的。

到这里，对synchronized的用法已经有了一定的了解。这时有一个疑问，既然有了synchronized修饰方法的同步方式，为什么还需要synchronized修饰同步代码块的方式呢？而这个问题也是synchronized的缺陷所在

synchronized的缺陷：当某个线程进入同步方法获得对象锁，那么其他线程访问这里对象的同步方法时，必须等待或者阻塞，这对高并发的系统是致命的，这很容易导致系统的崩溃。如果某个线程在同步方法里面发生了死循环，那么它就永远不会释放这个对象锁，那么其他线程就要永远的等待。这是一个致命的问题。

当然同步方法和同步代码块都会有这样的缺陷，只要用了synchronized关键字就会有这样的风险和缺陷。既然避免不了这种缺陷，那么就应该将风险降到最低。这也是同步代码块在某种情况下要优于同步方法的方面。例如在某个类的方法里面：这个类里面声明了一个对象实例，SynObject so=new SynObject()；在某个方法里面调用了这个实例的方法so.testsy();但是调用这个方法需要进行同步，不能同时有多个线程同时执行调用这个方法。

这时如果直接用synchronized修饰调用了so.testsy();代码的方法，那么当某个线程进入了这个方法之后，这个对象其他同步方法都不能给其他线程访问了。假如这个方法需要执行的时间很长，那么其他线程会一直阻塞，影响到系统的性能。

如果这时用synchronized来修饰代码块：synchronized（so）{so.testsy();}，那么这个方法加锁的对象是so这个对象，跟执行这行代码的对象没有关系，当一个线程执行这个方法时，这对其他同步方法时没有影响的，因为他们持有的锁都完全不一样。

不过这里还有一种特例，就是上面演示的第一个例子，对象锁synchronized同时修饰方法和代码块，这时也可以体现到同步代码块的优越性，如果test1方法同步代码块后面有非常多没有同步的代码，而且有一个100000的循环，这导致test1方法会执行时间非常长，那么如果直接用synchronized修饰方法，那么在方法没执行完之前，其他线程是不可以访问test2方法的，但是如果用了同步代码块，那么当退出代码块时就已经释放了对象锁，当线程还在执行test1的那个100000的循环时，其他线程就已经可以访问test2方法了。这就让阻塞的机会或者线程更少。让系统的性能更优越。

一个类的对象锁和另一个类的对象锁是没有关联的，当一个线程获得A类的对象锁时，它同时也可以获得B类的对象锁。

来源： <http://zhh9106.iteye.com/blog/2151791>

来自为知笔记(Wiz)

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