Java:synchronized关键字

Java:synchronized关键字

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前言

这里翻译一篇对Java的synchronized关键字的讲解文章,这个关键字用于解决Java世界里面竞争条件时的访问冲突问题。

正文

Java synchronized块将方法或代码块标记为已同步。 Java synchronized块可用于避免竞争条件。

Java同步关键字

Java中的同步块使用synchronized关键字标记。Java中的同步块在某个对象上同步。在同一对象上的所有同步块在同一时刻只能被一个线程执行。尝试进入同步块的所有其他线程将被阻塞,直到同步块内的线程退出块。

synchronized关键字可用于标记四种不同类型的块:

  1. 实例方法
  2. 静态方法
  3. 实例方法中的代码块
  4. 静态方法中的代码块

这些块在不同对象上同步,您需要哪种类型的同步块取决于具体情况。

同步实例方法

这是一个同步的实例方法:

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public synchronized void add(int value){
this.count + = value;
}

请注意在方法声明中使用synchronized关键字,这告诉Java该方法是同步的。

Java中的同步实例方法在拥有该方法的实例(对象)上同步。因此,每个实例的同步方法在不同的对象上同步:拥有它的实例。在一个同步实例方法中,只有一个线程可以执行。如果存在多个实例,则一次只能有一个线程可以在每个实例的同步实例方法内执行。每个实例一个线程。

同步静态方法

静态方法被标记为synchronized,就像使用synchronized关键字的实例方法一样。这是一个Java synchronized静态方法示例:

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public static synchronized void add(int value){
count + = value;
}

此处,synchronized关键字告诉Java该方法已同步。

同步静态方法在同步静态方法所属的类的类对象上同步。由于每个类在Java VM中只存在一个类对象,因此在同一个类中的静态同步方法中只能执行一个线程。

如果静态同步方法位于不同的类中,则一个线程可以在每个类的静态同步方法内执行。每个类一个线程,无论它调用哪个静态同步方法。

实例方法中的同步块

您不需要同步整个方法,有时只需要同步方法的一部分。方法中的Java同步块使这成为可能。

以下是非同步Java方法中的同步Java代码块:

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public void add(int value){
synchronized(this){
this.count + = value;
}
}

此示例使用Java synchronized块构造将代码块标记为已同步。此代码现在将像执行同步方法一样执行。

请注意Java synchronized块构造如何在括号中获取对象。在示例中使用“this”,这是调用add方法的实例。由synchronized构造在括号中获取的对象称为监视器对象。据说代码在监视器对象上同步。同步实例方法使用它所属的对象作为监视对象。

只有一个线程可以在同一监视器对象上同步的Java代码块内执行。

以下两个示例在调用它们的实例上同步。因此,它们在同步方面是等效的:

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public class MyClass {
public synchronized void log1(String msg1,String msg2){
log.writeln(MSG1);
log.writeln(MSG2);
}

public void log2(String msg1,String msg2){
synchronized(this){
log.writeln(MSG1);
log.writeln(MSG2);
}
}
}

因此,在该示例中,只有单个线程可以在两个同步块中的任一个内执行。

如果第二个同步块在与此不同的对象上同步,则一次一个线程就能够在每个方法内执行。

静态方法中的同步块

以下是与静态方法相同的两个示例。这些方法在方法所属的类的类对象上同步:

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public class MyClass {

public static synchronized void log1(String msg1,String msg2){
log.writeln(MSG1);
log.writeln(MSG2);
}


public static void log2(String msg1,String msg2){
synchronized(MyClass.class){
log.writeln(MSG1);
log.writeln(MSG2);
}
}
}

只有一个线程可以同时在这两个方法中的任何一个内执行。

如果第二个同步块在与MyClass.class不同的对象上同步,那么一个线程可以同时在每个方法内执行。

Java同步例子

下面是一个示例,它启动2个线程并让它们在同一个Counter实例上调用add方法。 一次只有一个线程能够在同一个实例上调用add方法,因为该方法在它所属的实例上是同步的。

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public class Counter {

long count = 0;

public synchronized void add(long value) {
this.count += value;
}
}

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public class CounterThread extends Thread {

protected Counter counter = null;

public CounterThread(Counter counter) {
this.counter = counter;
}

public void run() {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
counter.add(i);
}
}
}
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public class Example {

public static void main(String[] args) {
Counter counter = new Counter();
Thread threadA = new CounterThread(counter);
Thread threadB = new CounterThread(counter);

threadA.start();
threadB.start();
}
}

创建了两个线程。 相同的Counter实例在其构造函数中传递给它们。 Counter.add()方法在实例上同步,因为add方法是一个实例方法,并标记为synchronized。 因此,只有一个线程可以一次调用add()方法。 另一个线程将等到第一个线程离开add()方法,然后才能执行方法本身。

如果两个线程引用了两个单独的Counter实例,那么同时调用add()方法就没有问题。 调用将是对不同的对象,因此调用的方法也将在不同的对象(拥有该方法的对象)上同步。 因此呼叫不会阻止。 这是如何看起来:

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public class Example {

public static void main(String[] args) {
Counter counterA = new Counter();
Counter counterB = new Counter();
Thread threadA = new CounterThread(counterA);
Thread threadB = new CounterThread(counterB);

threadA.start();
threadB.start();
}
}

注意两个线程threadA和threadB如何不再引用相同的计数器实例。 counterA和counterB的add方法在它们的两个拥有实例上同步。 因此,在counterA上调用add()将不会阻止对counterB的add()调用。

Java并发实用程序

同步机制是Java的第一种机制,用于同步对多个线程共享的对象的访问。但同步机制并不是很先进。 这就是为什么Java 5获得了一整套concurrency utility classes来帮助开发人员实现比同步所获得的更细粒度的并发控制。

总结

这篇文章对synchronized关键字进行了详细的讲解,个人感觉讲解的不错,翻译出来,做个记录。

参考

http://tutorials.jenkov.com/java-concurrency/synchronized.html