java线程学习之线程同步synchronized

ゞ浴缸里的玫瑰 2022-02-26 00:37 265阅读 0赞

### synchronized学习 ###

*  线程安全性
 *  线程同步
 *   *  synchronized介绍
     *  对象锁和类锁
     *   *  对象锁说明
         *  类锁说明
     *  synchronized使用
 *  synchronized 特性
 *   *  互斥性
     *  可重入性
     *  可见性
     *  原子性

# 线程安全性 #

java支持多个线程访问同一个对象或者对象的成员变量，在并发编程中，这种被多个线程并发访问的资源称为临界资源。并且每个线程可以拥有对这个临界资源的拷贝，所以在程序执行过程中看到的变量不一定是最新的，无论何时只要有多于一个的线程访问给定的共享变量，而且其中某个线程会写入该变量，此时必须用同步来协调线程对该变量的访问，以保证某一时刻只有一个线程进入访问该共享资源。

# 线程同步 #

## synchronized介绍 ##

java提供了内置锁synchronized关键字来保证我们对共享资源的同步，synchronized可以修饰代码块或者方法，它本质上是一种互斥锁或者说独占锁，也就是当一个线程获取到锁之后，其他线程只能够等待当前线程释放锁之后才能进入同步方法或者代码块。每个对象都有一个锁标记monitor（或者叫监视器）,当线程拥有了这个锁标记才能够访问这个资源，没有获取到锁标记的线程只能进入锁池，系统会为每个对象都创建一个互斥锁，这个锁是分配给线程使用的，为了防止打断原子操作，每个锁都只能分配给一个线程，因此叫做互斥锁。

## 对象锁和类锁 ##

### 对象锁说明 ###

当synchronized作用于对象或者实例方法时，称之为对象锁。  
1、当一个线程访问某个对象的synchronized同步方法或者同步代码块时，也就获取到了当前对象的对象锁，其他线程如果想要访问此同步方法或者同步代码块，便需要阻塞等待，直到前一个线程从同步代码块或者同步方法中退出。  
2、访问同一个类的不同实例对象的同步代码块或同步方法时，不存在阻塞等待获取对象锁的问题，因为他们获取的是各自实例的对象级别锁，相互之间没有影响。  
3、使用synchronized(obj)同步语句块时，可以获取指定对象上的对象锁。obj为对象的引用，如果获取到了obj的对象锁，在并发访问obj时，便会在synchronized代码处阻塞等待，直到获取该obj对象的对象锁，当obj为this时便是获取到当前对象的对象锁。

### 类锁说明 ###

当synchronized作用于类或者静态方法时称之为类锁。  
1、类锁是某个类的Class对象，每个Class对象在虚拟机中只有一个，所以类锁也只有一个。  
2、类锁是所有实例共享，用于控制对static成员变量或者static方法的并发访问。

## synchronized使用 ##

synchronized关键字可用来修饰方法或者代码块。  
1、修饰方法，分为实例方法和静态方法  
1.1 修饰实例方法，对象锁  
public synchronized void objectMethods()\{  
…  
\}  
1.2 修饰静态方法，类锁  
public static synchronized void staticMethods()\{  
…  
\}  
2、修饰代码块  
2.1 obj为对象的引用 对象锁  
public void objectMethods()\{  
synchronized (obj)\{  
…  
\}  
\}  
2.2 Object 为某个类 类锁  
public void classLock()\{  
synchronized (Object.class)\{  
…  
\}  
\}

# synchronized 特性 #

## 互斥性 ##

同时只有一个线程能够访问synchronized方法或者同步代码块。

## 可重入性 ##

synchronized是可重入锁，通俗解释可重入锁就是当一个线程获取到了某个对象锁或者类锁之后，这个线程在未释放锁之前，再调用该锁的其他synchronized方法或代码块时，不用再次重新获得锁。  
如下代码：  
public class SynReentrant \{  
public static void main(String\[\] args) \{  
SynReentrant synReentrant = new SynReentrant();  
synReentrant.method();  
\}  
public synchronized void method()\{  
System.out.println(“method,currentThread:”+Thread.currentThread().getId());  
synchronized (this)\{  
System.out.println(“this,currentThread:”+Thread.currentThread().getId());  
method2();  
\}  
\}  
public synchronized void method2()\{  
System.out.println(“method2,currentThread:”+Thread.currentThread().getId());  
\}  
\}  
输入结果：  
method,currentThread:1  
this,currentThread:1  
method2,currentThread:1  
主线程调用method()时获得了synReentrant 对象锁，进入同步method、method2及同步代码块中没有阻塞，根据synchronized互斥性，可证synchronized具有可重入性，也就是说synchronized是可重入锁。  
可重入锁的机制：JVM会为每个锁关联一个计数器和持有者线程，当计数器为0时说明当前锁没有被任何线程持有，当某个线程请求获取当前锁并成功时，当前锁的计数器加1，如果同一个线程再次获取这个锁计数器将递增，当线程退出同步代码块时，计数器将递减，直到计数器为0，线程释放当前锁。

## 可见性 ##

可见性：  
1、 线程每次获取到锁时都要拷贝一份共享资源到线程本地内存中  
2、线程每次释放锁时，都要将本地内存中的共享资源刷新到共享内存中去  
3、共享资源的可见性保证了当共享资源变化时，所有对该共享资源的操作的线程都能感受到变化，所有对共享资源的操作都是以共享内存为准。

## 原子性 ##

对共享资源的一组操作，要么成功要么失败，不会出现部分成功部分失败的情况。

本人水平有限，能力一般，如有错误，请指出，谢谢。