Java并发编程中的synchronized解析

更新时间：2023年11月01日 08:29:04 作者：南瓜灯cc

这篇文章主要介绍了Java并发编程中的synchronized解析,synchronized是一个重量级的锁,使用不当的话其实会使我们程序执行的效率大打折扣,今天我们就对其进行讲解,需要的朋友可以参考下

一：synchronized的作用范围

synchronized可作用在普通的方法上，静态方法上以及同步代码块上。以下，我将分别的对这三种情况做一个分析。

1：作用于普通方法上

public class Demo01 implements Runnable{
    private int a;
    private synchronized void add() {
        a++;
    }

    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            add();
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        Demo01 demo01 =new Demo01();
        Thread thread1 =new Thread(demo01);
        Thread thread2 =new Thread(demo01);
        thread1.start();
        thread2.start();
    }
}

两个线程对变量a各进行100次的自加，在add方法上加了synchronized以达到线程间的同步效果。synchronized加在方法上，持有锁的为该类的实例对象，即本例的demo01。所以两个线程访问同一个锁对象会有互斥情况。如果这里每个线程持有的为两个不同的类实例，如下：

        Demo01 demo01 =new Demo01();
        Demo01 demo02 =new Demo01();
        Thread thread1 =new Thread(demo01);  //demo01
        Thread thread2 =new Thread(demo02);  //demo02

很明显，这里在方法上加上synchronized来同步是不行的，因为这里是两个new出来的不同的实例，如果想要通过的该类的不同实例来加锁，我们可以通过下面的方式’。

2：作用于静态方法上

我们知道静态方法是归属于类所有的，同一个类的不同实例可以通过持有其类的相同Class来达到线程同步的效果。

如下：

public class Demo02 implements Runnable{
    private static int a;
    private synchronized static void add() {
        a++;
    }

    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            add();
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        Demo02 demo01 =new Demo02();
        Demo02 demo02 =new Demo02();
        Thread thread1 =new Thread(demo01);
        Thread thread2 =new Thread(demo02);
        thread1.start();
        thread2.start();
    }
}

创建线程使用的为同一个类的不同实例，调用静态方法的时候，还是能够达到线程同步的效果。因为此时持有锁对象的为类的Class字节码。除了上面两种方式，还可以通过同步代码块的方式来进行加锁操作。

3：作用于同步代码块上

public class Demo03 implements Runnable{
    private  int a;
    private  void add() {
        synchronized (Object.class){
            a++;
        }
    }

    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            add();
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        Demo03 demo01 =new Demo03();
        Demo03 demo02 =new Demo03();
        Thread thread1 =new Thread(demo01);
        Thread thread2 =new Thread(demo02);
        thread1.start();
        thread2.start();
    }
}

以上例子持有锁对象的为Object的Class，这里应该注意的是，在同步代码块中，只要能够保证每个线程过来时，是同一个对象即可（任何类型的同一个实例对象）

二：synchronized同步的原理

synchronized的实现原理中，同步代码块与同步方法，同步静态方法是不一样的。在同步代码块中，是通过现实的监视器对象来标识的。而同步方法和同步静态是通过同步方法来标识的。通过查看其源码的字节码文件，我们可以清楚的看到其原理。

同步代码块字节码文件：

  public void add();
    descriptor: ()V
    flags: ACC_PUBLIC
    Code:
      stack=2, locals=3, args_size=1
         0: aload_0
         1: dup
         2: astore_1
         3: monitorenter           //持有锁
         4: getstatic     #2                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
         7: ldc           #3                  // String Aaa
         9: invokevirtual #4                  // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
        12: aload_1
        13: monitorexit          //释放锁
        14: goto          22
        17: astore_2
        18: aload_1
        19: monitorexit           //释放锁
        20: aload_2
        21: athrow
        22: return
      Exception table:
         from    to  target type
             4    14    17   any
            17    20    17   any
      LineNumberTable:
        line 6: 0
        line 7: 4
        line 8: 12
        line 9: 22
      LocalVariableTable:
        Start  Length  Slot  Name   Signature
            0      23     0  this   Lcom/sg/thread002/threadSynchronized/Demo04;
      StackMapTable: number_of_entries = 2
        frame_type = 255 /* full_frame */
          offset_delta = 17
          locals = [ class com/sg/thread002/threadSynchronized/Demo04, class java/lang/Object ]
          stack = [ class java/lang/Throwable ]
        frame_type = 250 /* chop */
          offset_delta = 4

可以看到同步代码块是直接显示的执行monitorenter和monitorexit ，JVM保证无论在什么情况下，执行完同步的代码块，就会释放锁，所以会有两个monitorexit,另一个则是保证在异常的时候也是能够释放掉锁的。

同步普通方法与静态方法：

  public static synchronized void add();
    descriptor: ()V
    //同步的标识
    //ACC_PUBLIC :公共方法
    //ACC_STATIC :静态方法
    //ACC_SYNCHRONIZED :同步方法标识
    flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC, ACC_SYNCHRONIZED
    Code:
      stack=2, locals=0, args_size=0
         0: getstatic     #2                  // Field a:I
         3: iconst_1
         4: iadd
         5: putstatic     #2                  // Field a:I
         8: return
      LineNumberTable:
        line 7: 0
        line 8: 8

这里可以看到在方法级别的同步是通过ACC_SYNCHRONIZED来标识的。

到这里，关于synchronized就其使用的范围以及原理做了一个分析，虽然说其是一个重量级的锁，但是JDK在1.6的时候对其进行了优化，引入的偏向锁，提高其性能。于此同时，synchronized也是一种可重入的锁。

到此这篇关于Java并发编程中的synchronized解析的文章就介绍到这了,更多相关Java的synchronized解析内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！

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