如何在JAVA中使用Synchronized
《编程思想之多线程与多进程(1)——以操作系统的角度述说线程与进程》一文详细讲述了线程、进程的关系及在操作系统中的表现，这是多线程学习必须了解的基础。本文将接着讲一下Java线程同步中的一个重要的概念synchronized.
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是Java中的关键字，是一种同步锁。它修饰的对象有以下几种：
1.修饰一个代码块，被修饰的代码块称为同步语句块，其作用的范围是大括号{}括起来的代码，作用的对象是调用这个代码块的对象；
2.修饰一个方法，被修饰的方法称为同步方法，其作用的范围是整个方法，作用的对象是调用这个方法的对象；
3.修改一个静态的方法，其作用的范围是整个静态方法，作用的对象是这个类的所有对象；
4.修改一个类，其作用的范围是synchronized后面括号括起来的部分，作用主的对象是这个类的所有对象。
修饰一个代码块
1.一个线程访问一个对象中的synchronized(this)同步代码块时，其他试图访问该对象的线程将被阻塞。我们看下面一个例子：
【Demo1】：synchronized的用法
/**
*同步线程
*/
classSyncThreadimplementsRunnable{
privatestaticintcount;
publicSyncThread(){
count=0;
}
publicvoidrun(){
synchronized(this){
for(inti=0;i<5;i++){
try{
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+(count++));
Thread.sleep(100);
}catch(InterruptedExceptione){
e.printStackTrace();
}
}
}
}
publicintgetCount(){
returncount;
}
}
SyncThread的调用：
SyncThreadsyncThread=newSyncThread(); Threadthread1=newThread(syncThread,"SyncThread1"); Threadthread2=newThread(syncThread,"SyncThread2"); thread1.start(); thread2.start();
结果如下：
SyncThread1:0
SyncThread1:1
SyncThread1:2
SyncThread1:3
SyncThread1:4
SyncThread2:5
SyncThread2:6
SyncThread2:7
SyncThread2:8
SyncThread2:9
当两个并发线程(thread1和thread2)访问同一个对象(syncThread)中的synchronized代码块时，在同一时刻只能有一个线程得到执行，另一个线程受阻塞，必须等待当前线程执行完这个代码块以后才能执行该代码块。Thread1和thread2是互斥的，因为在执行synchronized代码块时会锁定当前的对象，只有执行完该代码块才能释放该对象锁，下一个线程才能执行并锁定该对象。
我们再把SyncThread的调用稍微改一下：
Threadthread1=newThread(newSyncThread(),"SyncThread1"); Threadthread2=newThread(newSyncThread(),"SyncThread2"); thread1.start(); thread2.start();
结果如下：
SyncThread1:0
SyncThread2:1
SyncThread1:2
SyncThread2:3
SyncThread1:4
SyncThread2:5
SyncThread2:6
SyncThread1:7
SyncThread1:8
SyncThread2:9
不是说一个线程执行synchronized代码块时其它的线程受阻塞吗？为什么上面的例子中thread1和thread2同时在执行。这是因为synchronized只锁定对象，每个对象只有一个锁（lock）与之相关联，而上面的代码等同于下面这段代码：
SyncThreadsyncThread1=newSyncThread(); SyncThreadsyncThread2=newSyncThread(); Threadthread1=newThread(syncThread1,"SyncThread1"); Threadthread2=newThread(syncThread2,"SyncThread2"); thread1.start(); thread2.start();
这时创建了两个SyncThread的对象syncThread1和syncThread2，线程thread1执行的是syncThread1对象中的synchronized代码(run)，而线程thread2执行的是syncThread2对象中的synchronized代码(run)；我们知道synchronized锁定的是对象，这时会有两把锁分别锁定syncThread1对象和syncThread2对象，而这两把锁是互不干扰的，不形成互斥，所以两个线程可以同时执行。
2.当一个线程访问对象的一个synchronized(this)同步代码块时，另一个线程仍然可以访问该对象中的非synchronized(this)同步代码块。
【Demo2】：多个线程访问synchronized和非synchronized代码块
classCounterimplementsRunnable{
privateintcount;
publicCounter(){
count=0;
}
publicvoidcountAdd(){
synchronized(this){
for(inti=0;i<5;i++){
try{
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+(count++));
Thread.sleep(100);
}catch(InterruptedExceptione){
e.printStackTrace();
}
}
}
}
//非synchronized代码块，未对count进行读写操作，所以可以不用synchronized
publicvoidprintCount(){
for(inti=0;i<5;i++){
try{
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"count:"+count);
Thread.sleep(100);
}catch(InterruptedExceptione){
e.printStackTrace();
}
}
}
publicvoidrun(){
StringthreadName=Thread.currentThread().getName();
if(threadName.equals("A")){
countAdd();
}elseif(threadName.equals("B")){
printCount();
}
}
}
调用代码:
Countercounter=newCounter(); Threadthread1=newThread(counter,"A"); Threadthread2=newThread(counter,"B"); thread1.start(); thread2.start();
结果如下：
A:0
Bcount:1
A:1
Bcount:2
A:2
Bcount:3
A:3
Bcount:4
A:4
Bcount:5
上面代码中countAdd是一个synchronized的，printCount是非synchronized的。从上面的结果中可以看出一个线程访问一个对象的synchronized代码块时，别的线程可以访问该对象的非synchronized代码块而不受阻塞。
指定要给某个对象加锁
【Demo3】:指定要给某个对象加锁
/**
*银行账户类
*/
classAccount{
Stringname;
floatamount;
publicAccount(Stringname,floatamount){
this.name=name;
this.amount=amount;
}
//存钱
publicvoiddeposit(floatamt){
amount+=amt;
try{
Thread.sleep(100);
}catch(InterruptedExceptione){
e.printStackTrace();
}
}
//取钱
publicvoidwithdraw(floatamt){
amount-=amt;
try{
Thread.sleep(100);
}catch(InterruptedExceptione){
e.printStackTrace();
}
}
publicfloatgetBalance(){
returnamount;
}
}
/**
*账户操作类
*/
classAccountOperatorimplementsRunnable{
privateAccountaccount;
publicAccountOperator(Accountaccount){
this.account=account;
}
publicvoidrun(){
synchronized(account){
account.deposit(500);
account.withdraw(500);
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+account.getBalance());
}
}
}
调用代码:
Accountaccount=newAccount("zhangsan",10000.0f);
AccountOperatoraccountOperator=newAccountOperator(account);
finalintTHREAD_NUM=5;
Threadthreads[]=newThread[THREAD_NUM];
for(inti=0;i
结果如下：
Thread3:10000.0
Thread2:10000.0
Thread1:10000.0
Thread4:10000.0
Thread0:10000.0
在AccountOperator类中的run方法里，我们用synchronized给account对象加了锁。这时，当一个线程访问account对象时，其他试图访问account对象的线程将会阻塞，直到该线程访问account对象结束。也就是说谁拿到那个锁谁就可以运行它所控制的那段代码。
当有一个明确的对象作为锁时，就可以用类似下面这样的方式写程序。
publicvoidmethod3(SomeObjectobj){
//obj锁定的对象
synchronized(obj){
//todo
}
}
当没有明确的对象作为锁，只是想让一段代码同步时，可以创建一个特殊的对象来充当锁：
classTestimplementsRunnable{
privatebyte[]lock=newbyte[0];//特殊的instance变量
publicvoidmethod(){
synchronized(lock){
//todo同步代码块
}
}
publicvoidrun(){
}
}
说明：零长度的byte数组对象创建起来将比任何对象都经济――查看编译后的字节码：生成零长度的byte[]对象只需3条操作码，而Objectlock=newObject()则需要7行操作码。
修饰一个方法
Synchronized修饰一个方法很简单，就是在方法的前面加synchronized，publicsynchronizedvoidmethod(){//todo};synchronized修饰方法和修饰一个代码块类似，只是作用范围不一样，修饰代码块是大括号括起来的范围，而修饰方法范围是整个函数。如将【Demo1】中的run方法改成如下的方式，实现的效果一样。
*【Demo4】：synchronized修饰一个方法
publicsynchronizedvoidrun(){
for(inti=0;i<5;i++){
try{
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+(count++));
Thread.sleep(100);
}catch(InterruptedExceptione){
e.printStackTrace();
}
}
}
Synchronized作用于整个方法的写法。
写法一：
publicsynchronizedvoidmethod(){
//todo
}
写法二：
publicvoidmethod(){
synchronized(this){
//todo
}
}
写法一修饰的是一个方法，写法二修饰的是一个代码块，但写法一与写法二是等价的，都是锁定了整个方法时的内容。
在用synchronized修饰方法时要注意以下几点：
1.synchronized关键字不能继承。
虽然可以使用synchronized来定义方法，但synchronized并不属于方法定义的一部分，因此，synchronized关键字不能被继承。如果在父类中的某个方法使用了synchronized关键字，而在子类中覆盖了这个方法，在子类中的这个方法默认情况下并不是同步的，而必须显式地在子类的这个方法中加上synchronized关键字才可以。当然，还可以在子类方法中调用父类中相应的方法，这样虽然子类中的方法不是同步的，但子类调用了父类的同步方法，因此，子类的方法也就相当于同步了。这两种方式的例子代码如下：
在子类方法中加上synchronized关键字
classParent{
publicsynchronizedvoidmethod(){}
}
classChildextendsParent{
publicsynchronizedvoidmethod(){}
}
在子类方法中调用父类的同步方法
classParent{
publicsynchronizedvoidmethod(){}
}
classChildextendsParent{
publicvoidmethod(){
super.method();
}
}
2.在定义接口方法时不能使用synchronized关键字。
3.构造方法不能使用synchronized关键字，但可以使用synchronized代码块来进行同步。
修饰一个静态的方法
Synchronized也可修饰一个静态方法，用法如下：
publicsynchronizedstaticvoidmethod(){
//todo
}
我们知道静态方法是属于类的而不属于对象的。同样的，synchronized修饰的静态方法锁定的是这个类的所有对象。我们对Demo1进行一些修改如下：
【Demo5】：synchronized修饰静态方法
/**
*同步线程
*/
classSyncThreadimplementsRunnable{
privatestaticintcount;
publicSyncThread(){
count=0;
}
publicsynchronizedstaticvoidmethod(){
for(inti=0;i<5;i++){
try{
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+(count++));
Thread.sleep(100);
}catch(InterruptedExceptione){
e.printStackTrace();
}
}
}
publicsynchronizedvoidrun(){
method();
}
}
调用代码:
SyncThreadsyncThread1=newSyncThread();
SyncThreadsyncThread2=newSyncThread();
Threadthread1=newThread(syncThread1,"SyncThread1");
Threadthread2=newThread(syncThread2,"SyncThread2");
thread1.start();
thread2.start();
结果如下：
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的两个对象，但在thread1和thread2并发执行时却保持了线程同步。这是因为run中调用了静态方法method，而静态方法是属于类的，所以syncThread1和syncThread2相当于用了同一把锁。这与Demo1是不同的。
修饰一个类
Synchronized还可作用于一个类，用法如下：
classClassName{
publicvoidmethod(){
synchronized(ClassName.class){
//todo
}
}
}
我们把Demo5再作一些修改。
【Demo6】:修饰一个类
/**
*同步线程
*/
classSyncThreadimplementsRunnable{
privatestaticintcount;
publicSyncThread(){
count=0;
}
publicstaticvoidmethod(){
synchronized(SyncThread.class){
for(inti=0;i<5;i++){
try{
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+(count++));
Thread.sleep(100);
}catch(InterruptedExceptione){
e.printStackTrace();
}
}
}
}
publicsynchronizedvoidrun(){
method();
}
}
其效果和【Demo5】是一样的，synchronized作用于一个类T时，是给这个类T加锁，T的所有对象用的是同一把锁。
总结：
A.无论synchronized关键字加在方法上还是对象上，如果它作用的对象是非静态的，则它取得的锁是对象；如果synchronized作用的对象是一个静态方法或一个类，则它取得的锁是对类，该类所有的对象同一把锁。
B.每个对象只有一个锁（lock）与之相关联，谁拿到这个锁谁就可以运行它所控制的那段代码。
C.实现同步是要很大的系统开销作为代价的，甚至可能造成死锁，所以尽量避免无谓的同步控制。
以上就是如何在JAVA中使用Synchronized的详细内容，更多关于JAVASynchronized用法的资料请关注毛票票其它相关文章！