Java中使用同步关键字synchronized需要注意的问题

Z时代
2024-01-10
分类：综合

java

在Java中，synchronized关键字是用来控制线程同步的，就是在多线程的环境下，控制synchronized代码段不被多个线程同时执行。synchronized既可以加在一段代码上，也可以加在方法上。

关键是，不要认为给方法或者代码段加上synchronized就万事大吉，看下面一段代码：

class Sync {
	public synchronized void test() {
		System.out.println("test开始..");
		try {
			Thread.sleep(1000);
		} catch (InterruptedException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		System.out.println("test结束..");
	}
}
class MyThread extends Thread {
	public void run() {
		Sync sync = new Sync();
		sync.test();
	}
}
public class Main {
	public static void main(String[] args) {
		for (int i = 0; i < 3; i++) {
			Thread thread = new MyThread();
			thread.start();
		}
	}
}

运行结果：

test开始..

test结束..

可以看出来，上面的程序起了三个线程，同时运行Sync类中的test()方法，虽然test()方法加上了synchronized，但是还是同时运行起来，貌似synchronized没起作用。

将test()方法上的synchronized去掉，在方法内部加上synchronized(this)：

public void test() {
	synchronized(this){
		System.out.println("test开始..");
		try {
			Thread.sleep(1000);
		} catch (InterruptedException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		System.out.println("test结束..");
	}
}

运行结果：

test开始..

test结束..

一切还是这么平静，没有看到synchronized起到作用。

实际上，synchronized(this)以及非static的synchronized方法（至于static synchronized方法请往下看），只能防止多个线程同时执行同一个对象的同步代码段。

回到本文的题目上：synchronized锁住的是代码还是对象。答案是：synchronized锁住的是括号里的对象，而不是代码。对于非static的synchronized方法，锁的就是对象本身也就是this。

当synchronized锁住一个对象后，别的线程如果也想拿到这个对象的锁，就必须等待这个线程执行完成释放锁，才能再次给对象加锁，这样才达到线程同步的目的。即使两个不同的代码段，都要锁同一个对象，那么这两个代码段也不能在多线程环境下同时运行。

所以我们在用synchronized关键字的时候，能缩小代码段的范围就尽量缩小，能在代码段上加同步就不要再整个方法上加同步。这叫减小锁的粒度，使代码更大程度的并发。原因是基于以上的思想，锁的代码段太长了，别的线程是不是要等很久，等的花儿都谢了。当然这段是题外话，与本文核心思想并无太大关联。

再看上面的代码，每个线程中都new了一个Sync类的对象，也就是产生了三个Sync对象，由于不是同一个对象，所以可以多线程同时运行synchronized方法或代码段。

为了验证上述的观点，修改一下代码，让三个线程使用同一个Sync的对象。

class MyThread extends Thread {
	private Sync sync;
	public MyThread(Sync sync) {
		this.sync = sync;
	}
	public void run() {
		sync.test();
	}
}
public class Main {
	public static void main(String[] args) {
		Sync sync = new Sync();
		for (int i = 0; i < 3; i++) {
			Thread thread = new MyThread(sync);
			thread.start();
		}
	}
}

运行结果：

test开始..

test结束..

test开始..

test结束..

test开始..

test结束..

可以看到，此时的synchronized就起了作用。

那么，如果真的想锁住这段代码，要怎么做？也就是，如果还是最开始的那段代码，每个线程new一个Sync对象，怎么才能让test方法不会被多线程执行。

解决也很简单，只要锁住同一个对象不就行了。例如，synchronized后的括号中锁同一个固定对象，这样就行了。这样是没问题，但是，比较多的做法是让synchronized锁这个类对应的Class对象。

class Sync {
	public void test() {
		synchronized (Sync.class) {
			System.out.println("test开始..");
			try {
				Thread.sleep(1000);
			} catch (InterruptedException e) {
				e.printStackTrace();
			}
			System.out.println("test结束..");
		}
	}
}
class MyThread extends Thread {
	public void run() {
		Sync sync = new Sync();
		sync.test();
	}
}
public class Main {
	public static void main(String[] args) {
		for (int i = 0; i < 3; i++) {
			Thread thread = new MyThread();
			thread.start();
		}
	}
}