本章，会对synchronized关键字进行介绍。涉及到的内容包括：
1. synchronized原理
2. synchronized基本规则
3. synchronized方法 和 synchronized代码块
4. 实例锁 和 全局锁
1. synchronized原理
在java中，每一个对象有且仅有一个同步锁。这也意味着，同步锁是依赖于对象而存在。
当我们调用某对象的synchronized方法时，就获取了该对象的同步锁。例如，synchronized(obj)就获取了“obj这个对象”的同步锁。
不同线程对同步锁的访问是互斥的。也就是说，某时间点，对象的同步锁只能被一个线程获取到！通过同步锁，我们就能在多线程中，实现对“对象/方法”的互斥访问。 例如，现在有两个线程a和线程b，它们都会访问“对象obj的同步锁”。假设，在某一时刻，线程a获取到“obj的同步锁”并在执行一些操作；而此时，线程b也企图获取“obj的同步锁” —— 线程b会获取失败，它必须等待，直到线程a释放了“该对象的同步锁”之后线程b才能获取到“obj的同步锁”从而才可以运行。
2. synchronized基本规则
我们将synchronized的基本规则总结为下面3条，并通过实例对它们进行说明。
第一条: 当一个线程访问“某对象”的“synchronized方法”或者“synchronized代码块”时，其他线程对“该对象”的该“synchronized方法”或者“synchronized代码块”的访问将被阻塞。
第二条: 当一个线程访问“某对象”的“synchronized方法”或者“synchronized代码块”时，其他线程仍然可以访问“该对象”的非同步代码块。
第三条: 当一个线程访问“某对象”的“synchronized方法”或者“synchronized代码块”时，其他线程对“该对象”的其他的“synchronized方法”或者“synchronized代码块”的访问将被阻塞。
第一条
当一个线程访问“某对象”的“synchronized方法”或者“synchronized代码块”时，其他线程对“该对象”的该“synchronized方法”或者“synchronized代码块”的访问将被阻塞。
下面是“synchronized代码块”对应的演示程序。
public class demo1_1 {
public static void main(string[] args) {
runnable demo = new myrunable(); // 新建“runnable对象”
thread t1 = new thread(demo, "t1"); // 新建“线程t1”, t1是基于demo这个runnable对象
thread t2 = new thread(demo, "t2"); // 新建“线程t2”, t2是基于demo这个runnable对象
t1.start(); // 启动“线程t1”
t2.start(); // 启动“线程t2”
}
}
运行结果：
结果说明：
run()方法中存在“synchronized(this)代码块”，而且t1和t2都是基于"demo这个runnable对象"创建的线程。这就意味着，我们可以将synchronized(this)中的this看作是“demo这个runnable对象”；因此，线程t1和t2共享“demo对象的同步锁”。所以，当一个线程运行的时候，另外一个线程必须等待“运行线程”释放“demo的同步锁”之后才能运行。
如果你确认，你搞清楚这个问题了。那我们将上面的代码进行修改，然后再运行看看结果怎么样，看看你是否会迷糊。修改后的源码如下：
@override
public void run() {
synchronized(this) {
try {
for (int i = 0; i < 5; i++) {
thread.sleep(100); // 休眠100ms
system.out.println(thread.currentthread().getname() + " loop " + i);
}
} catch (interruptedexception ie) {
}
}
}
}
public class demo1_2 {
public static void main(string[] args) {
thread t1 = new mythread("t1"); // 新建“线程t1”
thread t2 = new mythread("t2"); // 新建“线程t2”
t1.start(); // 启动“线程t1”
t2.start(); // 启动“线程t2”
}
}
代码说明：
比较demo1_2 和 demo1_1，我们发现，demo1_2中的mythread类是直接继承于thread，而且t1和t2都是mythread子线程。
幸运的是，在“demo1_2的run()方法”也调用了synchronized(this)，正如“demo1_1的run()方法”也调用了synchronized(this)一样！
那么，demo1_2的执行流程是不是和demo1_1一样呢？
运行结果：
结果说明：
如果这个结果一点也不令你感到惊讶，那么我相信你对synchronized和this的认识已经比较深刻了。否则的话，请继续阅读这里的分析。
synchronized(this)中的this是指“当前的类对象”，即synchronized(this)所在的类对应的当前对象。它的作用是获取“当前对象的同步锁”。
对于demo1_2中，synchronized(this)中的this代表的是mythread对象，而t1和t2是两个不同的mythread对象，因此t1和t2在执行synchronized(this)时，获取的是不同对象的同步锁。对于demo1_1对而言，synchronized(this)中的this代表的是myrunable对象；t1和t2共同一个myrunable对象，因此，一个线程获取了对象的同步锁，会造成另外一个线程等待。
第二条
当一个线程访问“某对象”的“synchronized方法”或者“synchronized代码块”时，其他线程仍然可以访问“该对象”的非同步代码块。
下面是“synchronized代码块”对应的演示程序。
// 含有synchronized同步块的方法
public void synmethod() {
synchronized(this) {
try {
for (int i = 0; i < 5; i++) {
thread.sleep(100); // 休眠100ms
system.out.println(thread.currentthread().getname() + " synmethod loop " + i);
}
} catch (interruptedexception ie) {
}
}
}
// 非同步的方法
public void nonsynmethod() {
try {
for (int i = 0; i < 5; i++) {
thread.sleep(100);
system.out.println(thread.currentthread().getname() + " nonsynmethod loop " + i);
}
} catch (interruptedexception ie) {
}
}
}
public class demo2 {
public static void main(string[] args) {
final count count = new count();
// 新建t1, t1会调用“count对象”的synmethod()方法
thread t1 = new thread(
new runnable() {
@override
public void run() {
count.synmethod();
}
}, "t1");
// 新建t2, t2会调用“count对象”的nonsynmethod()方法
thread t2 = new thread(
new runnable() {
@override
public void run() {
count.nonsynmethod();
}
}, "t2");
t1.start(); // 启动t1
t2.start(); // 启动t2
}
}
运行结果：
结果说明：
主线程中新建了两个子线程t1和t2。t1会调用count对象的synmethod()方法，该方法内含有同步块；而t2则会调用count对象的nonsynmethod()方法，该方法不是同步方法。t1运行时，虽然调用synchronized(this)获取“count的同步锁”；但是并没有造成t2的阻塞，因为t2没有用到“count”同步锁。
第三条
当一个线程访问“某对象”的“synchronized方法”或者“synchronized代码块”时，其他线程对“该对象”的其他的“synchronized方法”或者“synchronized代码块”的访问将被阻塞。
我们将上面的例子中的nonsynmethod()方法体的也用synchronized(this)修饰。修改后的源码如下：
// 含有synchronized同步块的方法
public void synmethod() {
synchronized(this) {
try {
for (int i = 0; i < 5; i++) {
thread.sleep(100); // 休眠100ms
system.out.println(thread.currentthread().getname() + " synmethod loop " + i);
}
} catch (interruptedexception ie) {
}
}
}
// 也包含synchronized同步块的方法
public void nonsynmethod() {
synchronized(this) {
try {
for (int i = 0; i < 5; i++) {
thread.sleep(100);
system.out.println(thread.currentthread().getname() + " nonsynmethod loop " + i);
}
} catch (interruptedexception ie) {
}
}
}
}
public class demo3 {
public static void main(string[] args) {
final count count = new count();
// 新建t1, t1会调用“count对象”的synmethod()方法
thread t1 = new thread(
new runnable() {
@override
public void run() {
count.synmethod();
}
}, "t1");
// 新建t2, t2会调用“count对象”的nonsynmethod()方法
thread t2 = new thread(
new runnable() {
@override
public void run() {
count.nonsynmethod();
}
}, "t2");
t1.start(); // 启动t1
t2.start(); // 启动t2
}
}
(某一次)执行结果：
4. 实例锁 和 全局锁
实例锁 -- 锁在某一个实例对象上。如果该类是单例，那么该锁也具有全局锁的概念。
实例锁对应的就是synchronized关键字。
全局锁 -- 该锁针对的是类，无论实例多少个对象，那么线程都共享该锁。
全局锁对应的就是static synchronized（或者是锁在该类的class或者classloader对象上）。
关于“实例锁”和“全局锁”有一个很形象的例子：
假设，something有两个实例x和y。分析下面4组表达式获取的锁的情况。
(01) x.issynca()与x.issyncb()
(02) x.issynca()与y.issynca()
(03) x.csynca()与y.csyncb()
(04) x.issynca()与something.csynca()
(01) 不能被同时访问。因为issynca()和issyncb()都是访问同一个对象(对象x)的同步锁！
public class locktest2 {
something x = new something();
something y = new something();
// 比较(02) x.issynca()与y.issynca()
private void test2() {
// 新建t21, t21会调用 x.issynca()
thread t21 = new thread(
new runnable() {
@override
public void run() {
x.issynca();
}
}, "t21");
// 新建t22, t22会调用 x.issyncb()
thread t22 = new thread(
new runnable() {
@override
public void run() {
y.issynca();
}
}, "t22");
t21.start(); // 启动t21
t22.start(); // 启动t22
}
public static void main(string[] args) {
locktest2 demo = new locktest2();
demo.test2();
}
}
运行结果：
(02) 可以同时被访问。因为访问的不是同一个对象的同步锁，x.issynca()访问的是x的同步锁，而y.issynca()访问的是y的同步锁。
public class locktest2 {
something x = new something();
something y = new something();
// 比较(02) x.issynca()与y.issynca()
private void test2() {
// 新建t21, t21会调用 x.issynca()
thread t21 = new thread(
new runnable() {
@override
public void run() {
x.issynca();
}
}, "t21");
// 新建t22, t22会调用 x.issyncb()
thread t22 = new thread(
new runnable() {
@override
public void run() {
y.issynca();
}
}, "t22");
t21.start(); // 启动t21
t22.start(); // 启动t22
}
public static void main(string[] args) {
locktest2 demo = new locktest2();
demo.test2();
}
}
运行结果：
public class locktest3 {
something x = new something();
something y = new something();
// 比较(03) x.csynca()与y.csyncb()
private void test3() {
// 新建t31, t31会调用 x.issynca()
thread t31 = new thread(
new runnable() {
@override
public void run() {
x.csynca();
}
}, "t31");
// 新建t32, t32会调用 x.issyncb()
thread t32 = new thread(
new runnable() {
@override
public void run() {
y.csyncb();
}
}, "t32");
t31.start(); // 启动t31
t32.start(); // 启动t32
}
public static void main(string[] args) {
locktest3 demo = new locktest3();
demo.test3();
}
}
运行结果：
(04) 可以被同时访问。因为issynca()是实例方法，x.issynca()使用的是对象x的锁；而csynca()是静态方法，something.csynca()可以理解对使用的是“类的锁”。因此，它们是可以被同时访问的。
public class locktest4 {
something x = new something();
something y = new something();
// 比较(04) x.issynca()与something.csynca()
private void test4() {
// 新建t41, t41会调用 x.issynca()
thread t41 = new thread(
new runnable() {
@override
public void run() {
x.issynca();
}
}, "t41");
// 新建t42, t42会调用 x.issyncb()
thread t42 = new thread(
new runnable() {
@override
public void run() {
something.csynca();
}
}, "t42");
t41.start(); // 启动t41
t42.start(); // 启动t42
}
public static void main(string[] args) {
locktest4 demo = new locktest4();
demo.test4();
}
}
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