synchronized有几种用法？

逃离我推掉我的手 2023-09-29 10:24 20阅读 0赞

在 Java 语言中，保证线程安全性的主要手段是加锁，而 Java 中的锁主要有两种：synchronized 和 Lock，我们今天重点来看一下 synchronized 的几种用法。

## 用法简介 ##

使用 synchronized 无需手动执行加锁和释放锁的操作，我们只需要声明 synchronized 关键字就可以了，JVM 层面会帮我们自动的进行加锁和释放锁的操作。

synchronized 可用于修饰**普通方法、静态方法和代码块**，接下来我们分别来看。

## 1、修饰普通方法 ##

synchronized 修饰普通方法的用法如下：

/**
     * synchronized 修饰普通方法
     */
    public synchronized void method() {
        // ....
    }

当 synchronized 修饰普通方法时，被修饰的方法被称为同步方法，其作用范围是整个方法，作用的对象是调用这个方法的对象。

## 2、修饰静态方法 ##

synchronized 修饰静态方法和修饰普通方法类似，它的用法如下：

/**
     * synchronized 修饰静态方法
     */
    public static synchronized void staticMethod() {
        // .......
    }

当 synchronized 修饰静态方法时，其作用范围是整个程序，这个锁对于所有调用这个锁的对象都是互斥的。

所谓的互斥，指的是同一时间只能有一个线程能使用，其他线程只能排队等待。

## 修饰普通方法 VS 修饰静态方法 ##

synchronized 修饰普通方法和静态方法看似相同，但二者完全不同，**对于静态方法来说 synchronized 加锁是全局的，也就是整个程序运行期间，所有调用这个静态方法的对象都是互斥的，而普通方法是针对对象级别的，不同的对象对应着不同的锁**，比如以下代码，同样是调用两次方法，但锁的获取完全不同，实现代码如下：

import java.time.LocalDateTime;
    import java.util.concurrent.ExecutorService;
    import java.util.concurrent.Executors;
    import java.util.concurrent.TimeUnit;
    
    public class SynchronizedUsage {
        public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
            // 创建线程池同时执行任务
            ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(10);
    
            // 执行两次静态方法
            threadPool.execute(() -> {
                staticMethod();
            });
            threadPool.execute(() -> {
                staticMethod();
            });
            
            // 执行两次普通方法
            threadPool.execute(() -> {
                SynchronizedUsage usage = new SynchronizedUsage();
                usage.method();
            });
            threadPool.execute(() -> {
                SynchronizedUsage usage2 = new SynchronizedUsage();
                usage2.method();
            });
        }
    
        /**
         * synchronized 修饰普通方法
         * 本方法的执行需要 3s（因为有 3s 的休眠时间）
         */
        public synchronized void method() {
            System.out.println("普通方法执行时间：" + LocalDateTime.now());
            try {
                // 休眠 3s
                TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    
        /**
         * synchronized 修饰静态方法
         * 本方法的执行需要 3s（因为有 3s 的休眠时间）
         */
        public static synchronized void staticMethod() {
            System.out.println("静态方法执行时间：" + LocalDateTime.now());
            try {
                // 休眠 3s
                TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

以上程序的执行结果如下：

![4e10bbccc317cda458768541474cfabd.png][]

从上述结果可以看出，**静态方法加锁是全局的，针对的是所有调用者；而普通方法加锁是对象级别的，不同的对象拥有的锁也不同。**

## 3、修饰代码块 ##

我们在日常开发中，最常用的是给代码块加锁，而不是给方法加锁，因为给方法加锁，相当于给整个方法全部加锁，这样的话锁的粒度就太大了，程序的执行性能就会受到影响，所以通常情况下，我们会使用 synchronized 给代码块加锁，它的实现语法如下：

public void classMethod() throws InterruptedException {
        // 前置代码...
        
        // 加锁代码
        synchronized (SynchronizedUsage.class) {
            // ......
        }
        
        // 后置代码...
    }

从上述代码我们可以看出，相比于修饰方法，修饰代码块需要自己手动指定加锁对象，加锁的对象通常使用 this 或 xxx.class 这样的形式来表示，比如以下代码：

// 加锁某个类
    synchronized (SynchronizedUsage.class) {
        // ......
    }
    
    // 加锁当前类对象
    synchronized (this) {
        // ......
    }

## this VS class ##

使用 synchronized 加锁 this 和 xxx.class 是完全不同的，当加锁 this 时，表示用当前的对象进行加锁，每个对象都对应了一把锁；而当使用 xxx.class 加锁时，表示使用某个类（而非类实例）来加锁，它是应用程序级别的，是全局生效的，如以下代码所示：

import java.time.LocalDateTime;
    import java.util.concurrent.ExecutorService;
    import java.util.concurrent.Executors;
    import java.util.concurrent.TimeUnit;
    
    public class SynchronizedUsageBlock {
        public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
            // 创建线程池同时执行任务
            ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(10);
    
            // 执行两次 synchronized(this)
            threadPool.execute(() -> {
                SynchronizedUsageBlock usage = new SynchronizedUsageBlock();
                usage.thisMethod();
            });
            threadPool.execute(() -> {
                SynchronizedUsageBlock usage2 = new SynchronizedUsageBlock();
                usage2.thisMethod();
            });
    
            // 执行两次 synchronized(xxx.class)
            threadPool.execute(() -> {
                SynchronizedUsageBlock usage3 = new SynchronizedUsageBlock();
                usage3.classMethod();
            });
            threadPool.execute(() -> {
                SynchronizedUsageBlock usage4 = new SynchronizedUsageBlock();
                usage4.classMethod();
            });
        }
    
        /**
         * synchronized(this) 加锁
         * 本方法的执行需要 3s（因为有 3s 的休眠时间）
         */
        public void thisMethod() {
            synchronized (this) {
                System.out.println("synchronized(this) 加锁：" + LocalDateTime.now());
                try {
                    // 休眠 3s
                    TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    
        /**
         * synchronized(xxx.class) 加锁
         * 本方法的执行需要 3s（因为有 3s 的休眠时间）
         */
        public void classMethod() {
            synchronized (SynchronizedUsageBlock.class) {
                System.out.println("synchronized(xxx.class) 加锁：" + LocalDateTime.now());
                try {
                    // 休眠 3s
                    TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

以上程序的执行结果如下：

![c934eb5a1f2e44d21f0098b936b9e29c.png][]

## 总结 ##

synchronized 用 3 种用法，用它可以来修饰普通方法、静态方法和代码块，其中最常用的是修饰代码块，而修饰代码块时需要指定一个加锁对象，这个加锁对象通常使用 this 或 xxx.class 来表示，当使用 this 时，表示使用当前对象来加锁，而使用 class 时，表示表示使用某个类（非类对象实例）来加锁，它是全局生效的。

![watermark_type_d3F5LXplbmhlaQ_shadow_50_text_Q1NETiBAamF2YeaZtOWkqei_h-WQjg_size_17_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16][]

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