【并发技术03】传统线程互斥技术—synchronized

发布时间:2025-09-03 00:49:48 作者:益华网络 来源:undefined 浏览量(0) 点赞(0)
摘要:在多个线程同时操作相同资源的时候,就会遇到并发的问题,如银行转账啊、售票系统啊等。为了避免这些问题的出现,我们可以使用 synchronized 关键字来解决,下面针对 synchronized 常见的用法做一个总结。首先写一个存在并发

在多个线程同时操作相同资源的时候,就会遇到并发的问题,如银行转账啊、售票系统啊等。为了避免这些问题的出现,我们可以使用 synchronized 关键字来解决,下面针对 synchronized 常见的用法做一个总结。首先写一个存在并发问题的程序,如下:

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public class TraditionalThreadSynchronized {
public static void main(String[] args) {
//在静态方法中不能new内部类的实例对象
//private Outputer outputer = new Outputer();
new TraditionalThreadSynchronized().init();
}
private void init() {
final Outputer outputer = new Outputer();
//线程1打印:duoxiancheng
new Thread(new Runnable() {         
@Override
public void run() {
while(true) {
try {
Thread.sleep(5);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
outputer.output1("duoxiancheng");
}
}
}).start();;
//线程2打印:eson15
new Thread(new Runnable() {         
@Override
public void run() {
while(true) {
try {
Thread.sleep(5);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
outputer.output1("eson15");
}
}
}).start();;
}
static class Outputer {
//自定义一个字符串打印方法,一个个字符的打印
public void output1(String name) {
int len = name.length();
for(int i = 0; i < len; i++) {
System.out.print(name.charAt(i));
}
System.out.println("");     
}       
}
}

在内部类 Outputer 中定义了一个打印字符串的方法,一个字符一个字符的打印,这样比较容易直观的看出并发问题,因为字符顺序打乱了就说明出现问题了。然后在 init 方法中开启两个线程,一个线程打印 “duoxiancheng” ,另一个线程打印 “eson15”。看一下运行结果:

eson15duoxianche

ng

eson15

duoxiancheng

duoxiancheng

eson15

esduoxiancheng

on15

duoxiancheng

从输出的结果中可以看到,已经出现问题了,为了解决这个问题,可以使用 synchronized 同步代码块来对公共部分进行同步操作,但是需要给它一把锁,这把锁是一个对象,可以是任意一个对象,但是前提是,两个线程使用的必须是同一个对象锁才可以,这很好理解。那么下面在  output1 ()  方法中加入 synchronized 代码块:

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static class Outputer {
private String token = ""; //定义一个锁
public void output1(String name) {
synchronized(token) //任何一个对象都可以作为参数,但是该对象对于两个线程来说是同一个才行
//如果用name就不行了,因为不同的线程进来name是不一样的,不是同一个name
{
int len = name.length();
for(int i = 0; i < len; i++) {
System.out.print(name.charAt(i));
}
System.out.println("");     
}
}
}

经过上面的改造,线程安全问题就基本解决了,但是还可以再往下引申,如果在方法上加 synchronized 关键字的话,那么这个同步锁是什么呢?我们在 Outputer 类中再写一个  output2 ()  方法:

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static class Outputer {
private String token = ""; //定义一个锁
public void output1(String name) {
synchronized(token) //任何一个对象都可以作为参数,但是该对象对于两个线程来说是同一个才行
{
int len = name.length();
for(int i = 0; i < len; i++) {
System.out.print(name.charAt(i));
}
System.out.println("");     
}
}   
public synchronized void output2(String name) {
int len = name.length();
for(int i = 0; i < len; i++) {
System.out.print(name.charAt(i));
}
System.out.println("");     
}   
}

方法内部实现逻辑一模一样,唯一不同的就是 synchronized 加在了方法上,那么我们让  init ()  方法中的两个线程中,一个调用  output1 ( String name )  方法,另一个调用  output2 ( String name )

 方法,从结果中能看出,线程安全问题又出现了。产生问题的原因不难发现:现在两个方法都加了 synchronized,但是两个线程在调用两个不同的方法还是出现了问题,也就是说,还是各玩各的……那么问题就出在这个锁上,说明两者并没有使用同一把锁!

如果我们把  output1 ()  方法中 synchronized 中的 token 改成 this,再运行就没问题了,这说明一点: synchronized 关键字修饰方法的时候,同步锁是 this,即等效于代码块   synchronized ( this ) {...}

再继续往下引申,现在在 Outputer 类中再写一个静态方法  output3 ( String name ) ,并且也让 synchronized 去修饰这个静态方法。
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static class Outputer {
private String token = ""; //定义一个锁
public void output1(String name) {
synchronized(token) //任何一个对象都可以作为参数,但是该对象对于两个线程来说是同一个才行
{
int len = name.length();
for(int i = 0; i < len; i++) {
System.out.print(name.charAt(i));
}
System.out.println("");     
}
}   
public static synchronized void output3(String name) {
int len = name.length();
for(int i = 0; i < len; i++) {
System.out.print(name.charAt(i));
}
System.out.println("");     
}   
}
}

然后在  init ()  方法中一个线程调用  output1 ()  方法,另一个线程调用  output3 ()  方法。毫无疑问,肯定又会出现线程安全问题。但是如何解决呢?因为 static 方法在类加载的时候就加载了,所以这个锁应该是类的字节码对象。那么将 token 改为  Outputer . class  就解决问题了,这说明一点: synchronized 关键字修饰 static 方法的时候,同步锁是该类的字节码对象,即等效于代码块   synchronized ( classname . class ) {...}

最后再总结一下:

同步代码块的锁是任意对象 。只要不同的线程都执行同一个同步代码块的时候,这个锁随便设。

同步函数的锁是固定的 this 。当需要和同步函数中的逻辑实行同步的时候,代码块中的锁必须为 this。

静态同步函数的锁是该函数所属类的字节码文件对象 。该对象可以用  this . getClass ()  方法获取,也可以使用  当前类名. class  表示。

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