线程同步---synchronized

public class TextThread{

 /**
  * @param args
  */
 public static void main(String[] args) {
  // TODO 自动生成方法存根
        TxtThread tt = new TxtThread();
        new Thread(tt).start();
        new Thread(tt).start();
        new Thread(tt).start();
        new Thread(tt).start();
 }

}
class TxtThread implements Runnable{
 int num = 100;
 String str = new String();
 public void run() {
  while (true){
   synchronized(str) {
   if (num>0) {
    try{
     Thread.sleep(10);
    }
    catch(Exception e)
    {
     e.getMessage();
    }
    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ "this is "+ num--);
   }
   }
  }
 }
}

 

上面的例子中为了制造一个时间差,也就是出错的机会,使用了 Thread.sleep(10)

 

Java 对多线程 的支持与同步机制深受大家的喜爱，似乎看起来使用了 synchronized 关键字就可以轻松地解决多线程共享数据同步问题。到底如何？――还得对 synchronized 关键字的作用进行深入了解才可定论。

总的说来， synchronized 关键字可以作为函数的修饰符，也可作为函数内的语句，也就是平时说的同步方法和同步语句块。如果再细的分类， synchronized 可作用于 instance 变量、 object reference （对象引用）、 static 函数和 class literals( 类名称字面常量 ) 身上。

在进一步阐述之前，我们需要明确几点：

A ．无论 synchronized 关键字加在方法上还是对 象上，它取得的锁都是对象，而不是把一段代码或函数当作锁――而且同步方法很可能还会被其他线程的对象访问。

B ．每个对象只有 一个锁（ lock ）与之 相关联。

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。

接着来讨论 synchronized 用到不同地方对代码产生的影响：

 

假设 P1 、 P2 是同一个类的不同对象，这个类中定义了以下几种情况的同步块或同步方法， P1 、 P2 就都可以调用它们。

 

1．   把 synchronized 当作函数修饰符时，示例代码如下：

Public synchronized void methodAAA(){
//….
}

 

这也就是同步方法，那这时 synchronized 锁定的是哪个对象呢？它锁定的是调用这个同步方法对象。也就是说，当一个对象 P1 在不同的线程中执行这个同步方法时，它们之间会形成互斥，达到同步的效果。但是这个对象所属的 Class 所产生的另一对象 P2 却可以任意调用这个被加了 synchronized 关键字的方法。

上边的示例代码等同于如下代码：

public void methodAAA(){
synchronized (this)      //  (1)
{
       //…..
}
}

 

  (1) 处的 this 指的是什么呢？它指的就是调用这个方法的对象，如 P1 。可见同步方法实质是将 synchronized 作用于 object reference 。――那个拿到了 P1 对象锁的线程，才可以调用 P1 的同步方法，而对 P2 而言， P1 这个锁与它毫不相干，程序也可能在这种情形下摆脱同步机制的控制，造成数据混乱：（

2 ．同步块，示例代码如下：

  public void method3(SomeObject so) {
                     synchronized(so){
       //…..
}
}

 

这时，锁就是 so 这个对象，谁拿到这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，就可以这样写程序，但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 instance 变量（它得是一个对象）来充当锁：

class Foo implements Runnable{
       private byte[] lock = new byte[0];  // 特殊的instance变量
    Public void methodA(){
       synchronized(lock) { //… }
    }
//…..
}

 

注：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 Object lock = new Object() 则需要 7 行操作码。

3 ．将 synchronized 作用于 static 函数，示例代码如下：

 

 Class Foo{
public synchronized static void methodAAA(){   // 同步的static 函数
//….
}

public void methodBBB()
{
       synchronized(Foo.class)   //  class literal(类名称字面常量)
}
       }

  代码 中的 methodBBB() 方法是把 class literal 作为锁的情况，它和同步的 static 函数产生的效果是一样的，取得的锁很特别，是当前调用这个方法的对象所属的类（ Class ，而不再是由这个 Class 产生的某个具体对象了）。

记得在《 Effective Java 》一书中看到过将 Foo.class 和 P1.getClass() 用于作同步锁还不一样，不能用 P1.getClass() 来达到锁这个 Class 的目的。 P1 指的是由 Foo 类产生的对象。

可以推断：如果一个类中定义了一个 synchronized 的 static 函数 A ， 也定义了一个 synchronized 的 instance 函数 B ， 那么这个类的同一对象 Obj 在多线程中分别访问 A 和 B 两 个方法时，不会构成同步，因为它们的锁都不一样。 A 方法的锁是 Obj 这个对象，而 B 的锁是 Obj 所属的那个 Class 。

 

小结如下：

搞清楚 synchronized 锁定的是哪个对象，就能帮助我们设计更安全的多线程程序。

 

 

还有一些技巧可以让我们对共享资源的同步访问更加安全：

1．   定义 private 的 instance 变量 + 它 的 get 方法，而不要 定义 public/protected 的 instance 变量。如果将变量定义为 public ，对象在外界可以绕过同步方法的控制而直接取得它，并改动它。这也是 JavaBean 的标准实现方式之一。

2．   如果 instance 变量是一个对象，如数组或 ArrayList 什么的，那上述方法仍然不安全，因为当外界对象通过 get 方法拿到这个 instance 对象的引用后，又将其指向另一个对象，那么这个 private 变量也就变了，岂不是很危险。 这个时候就需要将 get 方法也加上 synchronized 同步，并且，只返回这个 private 对象的 clone() ――这样，调用端得到的就是对象副本 的引用了。