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java

Java synchronized 详解

發布時間：2025/3/21 java 22 豆豆
生活随笔 收集整理的這篇文章主要介紹了 Java synchronized 详解 小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.

下面的文字均來自其它博客和網頁。

參考：http://www.jianshu.com/p/ea9a482ece5f

由于同一進程的多個線程共享同一片存儲空間，在帶來方便的同時，也帶來了訪問沖突這個嚴重的問題。Java語言提供了專門機制以解決這種沖突，有效避免了同一個數據對象被多個線程同時訪問。
需要明確的幾個問題：

  • synchronized關鍵字可以作為函數的修飾符，也可作為函數內的語句，也就是平時說的同步方法和同步語句塊。如果 再細的分類，synchronized可作用于instance變量、object reference（對象引用）、static函數和class literals(類名稱字面常量)身上。
  • 無論synchronized關鍵字加在方法上還是對象上，它取得的鎖都是對象，而不是把一段代碼或函數當作鎖――而且同步方法很可能還會被其他線程的對象訪問。
  • 每個對象只有一個鎖（lock）與之相關聯。
  • 實現同步是要很大的系統開銷作為代價的，甚至可能造成死鎖，所以盡量避免無謂的同步控制。

synchronized關鍵字的作用域有二種：

  • 某個對象實例內，synchronized aMethod(){}可以防止多個線程同時訪問這個對象的synchronized方法（如果一個對象有多個synchronized方法，只要一個線 程訪問了其中的一個synchronized方法，其它線程不能同時訪問這個對象中任何一個synchronized方法）。這時，不同的對象實例的 synchronized方法是不相干擾的。也就是說，其它線程照樣可以同時訪問相同類的另一個對象實例中的synchronized方法；
  • 某個類的范圍，synchronized static aStaticMethod{}防止多個線程同時訪問這個類中的synchronized static 方法。它可以對類的所有對象實例起作用。

    • synchronized 方法

    每個類實例對應一把鎖，每個 synchronized 方法都必須獲得調用該方法的類實例的鎖方能執行，否則所屬線程阻塞，方法一旦執行，就獨占該鎖，直到從該方法返回時才將鎖釋放，此后被阻塞的線程方能獲得該鎖，重新進入可執行狀態。這種機制確保了同一時刻對于每一個類實例，其所有聲明為 synchronized 的成員函數中至多只有一個處于可執行狀態（因為至多只有一個能夠獲得該類實例對應的鎖），從而有效避免了類成員變量的訪問沖突（只要所有可能訪問類成員變量的方法均被聲明為 synchronized）。
    在 Java 中，不光是類實例，每一個類也對應一把鎖，這樣我們也可將類的靜態成員函數聲明為 synchronized ，以控制其對類的靜態成員變量的訪問。

    synchronized 方法的缺陷

    同步方法，這時synchronized鎖定的是哪個對象呢？它鎖定的是調用這個同步方法對象。也就是說，當一個對象 P1在不同的線程中執行這個同步方法時，它們之間會形成互斥，達到同步的效果。但是這個對象所屬的Class所產生的另一對象P2卻可以任意調用這個被加 了synchronized關鍵字的方法.同步方法實質是將synchronized作用于object reference。――那個拿到了P1對象鎖的線程，才可以調用P1的同步方法，而對P2而言，P1這個鎖與它毫不相干，程序也可能在這種情形下擺脫同步機制的控制，造成數據混亂：（
    ;若將一個大的方法聲明為synchronized 將會大大影響效率，典型地，若將線程類的方法 run() 聲明為 synchronized ，由于在線程的整個生命期內它一直在運行，因此將導致它對本類任何 synchronized 方法的調用都永遠不會成功。當然我們可以通過將訪問類成員變量的代碼放到專門的方法中，將其聲明為 synchronized ，并在主方法中調用來解決這一問題，但是 Java 為我們提供了更好的解決辦法，那就是 synchronized 塊。

    synchronized 代碼塊

    除了方法前用synchronized關鍵字，synchronized關鍵字還可以用于方法中的某個區塊中，表示只對這個區塊的資源實行互斥訪問。用法是: synchronized(this){/區塊/}，它的作用域是當前對象。
    這時鎖就是對象，誰拿到這個鎖誰就可以運行它所控制的那段代碼。當有一個明確的對象作為鎖時，就可以這樣寫程序，但當沒有明確的對象作為鎖，只是想讓一段代碼同步時，可以創建一個特殊的instance變量（它得是一個對象）來充當鎖：

    class Foo implements Runnable {private byte[] lock = new byte[0]; // 特殊的instance變量 Public void methodA() { synchronized(lock) { //… }}//….. }

    注：零長度的byte數組對象創建起來將比任何對象都經濟――查看編譯后的字節碼：生成零長度的byte[]對象只需3條操作碼，而Object lock = new Object()則需要7行操作碼。

    synchronized 靜態方法

    將synchronized作用于static 函數，示例代碼如下：

    Class Foo {// 同步的static 函數public synchronized static void methodAAA() {//….}public void methodBBB() {synchronized(Foo.class) // class literal(類名稱字面常量)} }

    代碼中的methodBBB()方法是把class literal作為鎖的情況，它和同步的static函數產生的效果是一樣的，取得的鎖很特別，是當前調用這個方法的對象所屬的類（Class，而不再是由這個Class產生的某個具體對象了）。

    可以推斷：如果一個類中定義了一個synchronized 的 static 函數A，也定義了一個 synchronized 的 instance函數B，那么這個類的同一對象Obj在多線程中分別訪問A和B兩個方法時，不會構成同步，因為它們的鎖都不一樣。B方法的鎖是Obj這個對象，而B的鎖是Obj所屬的那個Class。

    ?

    文／DanieX（簡書作者）
    原文鏈接：http://www.jianshu.com/p/ea9a482ece5f
    著作權歸作者所有，轉載請聯系作者獲得授權，并標注“簡書作者”。

    下面是另一篇博客，寫得也不錯。

    來自： http://zhangjunhd.blog.51cto.com/113473/70300/

    在并發環境下，解決共享資源沖突問題時，可以考慮使用鎖機制。

    1.對象的鎖

    所有對象都自動含有單一的鎖。

    JVM負責跟蹤對象被加鎖的次數。如果一個對象被解鎖，其計數變為0。在任務（線程）第一次給對象加鎖的時候，計數變為1。每當這個相同的任務（線程）在此對象上獲得鎖時，計數會遞增。

    只有首先獲得鎖的任務（線程）才能繼續獲取該對象上的多個鎖。

    每當任務離開一個synchronized方法，計數遞減，當計數為0的時候，鎖被完全釋放，此時別的任務就可以使用此資源。

    2.synchronized同步塊

    2.1同步到單一對象鎖

    當使用同步塊時，如果方法下的同步塊都同步到一個對象上的鎖，則所有的任務（線程）只能互斥的進入這些同步塊。

    Resource1.java演示了三個線程（包括main線程）試圖進入某個類的三個不同的方法的同步塊中，雖然這些同步塊處在不同的方法中，但由于是同步到同一個對象（當前對象?synchronized?(this)），所以對它們的方法依然是互斥的。

    Resource1.java

    package?com.zj.lock;

    import?java.util.concurrent.TimeUnit;

    ?

    public?class?Resource1 {

    ????public?void?f() {

    ???????// other operations should not be locked...

    ???????System.out.println(Thread.currentThread().getName()

    ??????????????+?":not synchronized in f()");

    ???????synchronized?(this) {

    ???????????for?(int?i = 0; i < 5; i++) {

    ??????????????System.out.println(Thread.currentThread().getName()

    ?????????????????????+?":synchronized in f()");

    ??????????????try?{

    ??????????????????TimeUnit.SECONDS.sleep(3);

    ??????????????}?catch?(InterruptedException e) {

    ??????????????????e.printStackTrace();

    ??????????????}

    ???????????}

    ???????}

    ????}

    ?

    ????public?void?g() {

    ???????// other operations should not be locked...

    ???????System.out.println(Thread.currentThread().getName()

    ??????????????+?":not synchronized in g()");

    ???????synchronized?(this) {

    ???????????for?(int?i = 0; i < 5; i++) {

    ??????????????System.out.println(Thread.currentThread().getName()

    ?????????????????????+?":synchronized in g()");

    ??????????????try?{

    ??????????????????TimeUnit.SECONDS.sleep(3);

    ??????????????}?catch?(InterruptedException e) {

    ??????????????????e.printStackTrace();

    ??????????????}

    ???????????}

    ???????}

    ????}

    ?

    ????public?void?h() {

    ???????// other operations should not be locked...

    ???????System.out.println(Thread.currentThread().getName()

    ??????????????+?":not synchronized in h()");

    ???????synchronized?(this) {

    ???????????for?(int?i = 0; i < 5; i++) {

    ??????????????System.out.println(Thread.currentThread().getName()

    ?????????????????????+?":synchronized in h()");

    ??????????????try?{

    ??????????????????TimeUnit.SECONDS.sleep(3);

    ??????????????}?catch?(InterruptedException e) {

    ??????????????????e.printStackTrace();

    ??????????????}

    ???????????}

    ???????}

    ????}

    ?

    ????public?static?void?main(String[] args) {

    ???????final?Resource1 rs =?new?Resource1();

    ?

    ???????new?Thread() {

    ???????????public?void?run() {

    ??????????????rs.f();

    ???????????}

    ???????}.start();

    ?

    ???????new?Thread() {

    ???????????public?void?run() {

    ??????????????rs.g();

    ???????????}

    ???????}.start();

    ?

    ???????rs.h();

    ????}

    }

    結果：

    Thread-0:not synchronized in f()

    Thread-0:synchronized in f()

    main:not synchronized in h()

    Thread-1:not synchronized in g()

    Thread-0:synchronized in f()

    Thread-0:synchronized in f()

    Thread-0:synchronized in f()

    Thread-0:synchronized in f()

    Thread-1:synchronized in g()

    Thread-1:synchronized in g()

    Thread-1:synchronized in g()

    Thread-1:synchronized in g()

    Thread-1:synchronized in g()

    main:synchronized in h()

    main:synchronized in h()

    main:synchronized in h()

    main:synchronized in h()

    main:synchronized in h()

    2.2?同步到多個對象鎖

    Resource1.java演示了三個線程（包括main線程）試圖進入某個類的三個不同的方法的同步塊中，這些同步塊處在不同的方法中，并且是同步到三個不同的對象（synchronized?(this)，synchronized(syncObject1)，synchronized?(syncObject2)），所以對它們的方法中的臨界資源訪問是獨立的。

    Resource2.java

    package?com.zj.lock;

    import?java.util.concurrent.TimeUnit;

    ?

    public?class?Resource2 {

    ????private?Object?syncObject1?=?new?Object();

    ????private?Object?syncObject2?=?new?Object();

    ?

    ????public?void?f() {

    ???????// other operations should not be locked...

    ???????System.out.println(Thread.currentThread().getName()

    ??????????????+?":not synchronized in f()");

    ???????synchronized?(this) {

    ???????????for?(int?i = 0; i < 5; i++) {

    ??????????????System.out.println(Thread.currentThread().getName()

    ?????????????????????+?":synchronized in f()");

    ??????????????try?{

    ??????????????????TimeUnit.SECONDS.sleep(3);

    ??????????????}?catch?(InterruptedException e) {

    ??????????????????e.printStackTrace();

    ??????????????}

    ???????????}

    ???????}

    ????}

    ?

    ????public?void?g() {

    ???????// other operations should not be locked...

    ???????System.out.println(Thread.currentThread().getName()

    ??????????????+?":not synchronized in g()");

    ???????synchronized?(syncObject1) {

    ???????????for?(int?i = 0; i < 5; i++) {

    ??????????????System.out.println(Thread.currentThread().getName()

    ?????????????????????+?":synchronized in g()");

    ??????????????try?{

    ??????????????????TimeUnit.SECONDS.sleep(3);

    ??????????????}?catch?(InterruptedException e) {

    ??????????????????e.printStackTrace();

    ??????????????}

    ???????????}

    ???????}

    ????}

    ?

    ????public?void?h() {

    ???????// other operations should not be locked...

    ???????System.out.println(Thread.currentThread().getName()

    ??????????????+?":not synchronized in h()");

    ???????synchronized?(syncObject2) {

    ???????????for?(int?i = 0; i < 5; i++) {

    ??????????????System.out.println(Thread.currentThread().getName()

    ?????????????????????+?":synchronized in h()");

    ??????????????try?{

    ??????????????????TimeUnit.SECONDS.sleep(3);

    ??????????????}?catch?(InterruptedException e) {

    ??????????????????e.printStackTrace();

    ??????????????}

    ???????????}

    ???????}

    ????}

    ?

    ????public?static?void?main(String[] args) {

    ???????final?Resource2 rs =?new?Resource2();

    ?

    ???????new?Thread() {

    ???????????public?void?run() {

    ??????????????rs.f();

    ???????????}

    ???????}.start();

    ?

    ???????new?Thread() {

    ???????????public?void?run() {

    ??????????????rs.g();

    ???????????}

    ???????}.start();

    ?

    ???????rs.h();

    ????}

    }

    結果：

    Thread-0:not synchronized in f()

    Thread-0:synchronized in f()

    main:not synchronized in h()

    main:synchronized in h()

    Thread-1:not synchronized in g()

    Thread-1:synchronized in g()

    Thread-0:synchronized in f()

    main:synchronized in h()

    Thread-1:synchronized in g()

    Thread-0:synchronized in f()

    main:synchronized in h()

    Thread-1:synchronized in g()

    Thread-0:synchronized in f()

    main:synchronized in h()

    Thread-1:synchronized in g()

    Thread-0:synchronized in f()

    main:synchronized in h()

    Thread-1:synchronized in g()

    3.Lock對象鎖

    除了使用synchronized外，還可以使用Lock對象來創建臨界區。Resource3.java的演示效果同Resource1.java；Resource4.java的演示效果同Resource2.java。

    Resource3.java

    package?com.zj.lock;

    import?java.util.concurrent.TimeUnit;

    import?java.util.concurrent.locks.Lock;

    import?java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

    ?

    public?class?Resource3 {

    ????private?Lock?lock?=?new?ReentrantLock();

    ?

    ????public?void?f() {

    ???????// other operations should not be locked...

    ???????System.out.println(Thread.currentThread().getName()

    ??????????????+?":not synchronized in f()");

    ???????lock.lock();

    ???????try?{

    ???????????for?(int?i = 0; i < 5; i++) {

    ??????????????System.out.println(Thread.currentThread().getName()

    ?????????????????????+?":synchronized in f()");

    ??????????????try?{

    ??????????????????TimeUnit.SECONDS.sleep(3);

    ??????????????}?catch?(InterruptedException e) {

    ??????????????????e.printStackTrace();

    ??????????????}

    ???????????}

    ???????}?finally?{

    ???????????lock.unlock();

    ???????}

    ????}

    ?

    ????public?void?g() {

    ???????// other operations should not be locked...

    ???????System.out.println(Thread.currentThread().getName()

    ??????????????+?":not synchronized in g()");

    ???????lock.lock();

    ???????try?{

    ???????????for?(int?i = 0; i < 5; i++) {

    ??????????????System.out.println(Thread.currentThread().getName()

    ?????????????????????+?":synchronized in g()");

    ??????????????try?{

    ??????????????????TimeUnit.SECONDS.sleep(3);

    ??????????????}?catch?(InterruptedException e) {

    ??????????????????e.printStackTrace();

    ??????????????}

    ???????????}

    ???????}?finally?{

    ???????????lock.unlock();

    ???????}

    ????}

    ?

    ????public?void?h() {

    ???????// other operations should not be locked...

    ???????System.out.println(Thread.currentThread().getName()

    ??????????????+?":not synchronized in h()");

    ???????lock.lock();

    ???????try?{

    ???????????for?(int?i = 0; i < 5; i++) {

    ??????????????System.out.println(Thread.currentThread().getName()

    ?????????????????????+?":synchronized in h()");

    ??????????????try?{

    ??????????????????TimeUnit.SECONDS.sleep(3);

    ??????????????}?catch?(InterruptedException e) {

    ??????????????????e.printStackTrace();

    ??????????????}

    ???????????}

    ???????}?finally?{

    ???????????lock.unlock();

    ???????}

    ????}

    ?

    ????public?static?void?main(String[] args) {

    ???????final?Resource3 rs =?new?Resource3();

    ?

    ???????new?Thread() {

    ???????????public?void?run() {

    ??????????????rs.f();

    ???????????}

    ???????}.start();

    ?

    ???????new?Thread() {

    ???????????public?void?run() {

    ??????????????rs.g();

    ???????????}

    ???????}.start();

    ?

    ???????rs.h();

    ????}

    }

    結果：

    Thread-0:not synchronized in f()

    Thread-0:synchronized in f()

    main:not synchronized in h()

    Thread-1:not synchronized in g()

    Thread-0:synchronized in f()

    Thread-0:synchronized in f()

    Thread-0:synchronized in f()

    Thread-0:synchronized in f()

    main:synchronized in h()

    main:synchronized in h()

    main:synchronized in h()

    main:synchronized in h()

    main:synchronized in h()

    Thread-1:synchronized in g()

    Thread-1:synchronized in g()

    Thread-1:synchronized in g()

    Thread-1:synchronized in g()

    Thread-1:synchronized in g()

    Resource4.java

    package?com.zj.lock;

    import?java.util.concurrent.TimeUnit;

    import?java.util.concurrent.locks.Lock;

    import?java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

    ?

    public?class?Resource4 {

    ????private?Lock?lock1?=?new?ReentrantLock();

    ????private?Lock?lock2?=?new?ReentrantLock();

    ????private?Lock?lock3?=?new?ReentrantLock();

    ?

    ????public?void?f() {

    ???????// other operations should not be locked...

    ???????System.out.println(Thread.currentThread().getName()

    ??????????????+?":not synchronized in f()");

    ???????lock1.lock();

    ???????try?{

    ???????????for?(int?i = 0; i < 5; i++) {

    ??????????????System.out.println(Thread.currentThread().getName()

    ?????????????????????+?":synchronized in f()");

    ??????????????try?{

    ??????????????????TimeUnit.SECONDS.sleep(3);

    ??????????????}?catch?(InterruptedException e) {

    ??????????????????e.printStackTrace();

    ??????????????}

    ???????????}

    ???????}?finally?{

    ???????????lock1.unlock();

    ???????}

    ????}

    ?

    ????public?void?g() {

    ???????// other operations should not be locked...

    ???????System.out.println(Thread.currentThread().getName()

    ??????????????+?":not synchronized in g()");

    ???????lock2.lock();

    ???????try?{

    ???????????for?(int?i = 0; i < 5; i++) {

    ??????????????System.out.println(Thread.currentThread().getName()

    ?????????????????????+?":synchronized in g()");

    ??????????????try?{

    ??????????????????TimeUnit.SECONDS.sleep(3);

    ??????????????}?catch?(InterruptedException e) {

    ??????????????????e.printStackTrace();

    ??????????????}

    ???????????}

    ???????}?finally?{

    ???????????lock2.unlock();

    ???????}

    ????}

    ?

    ????public?void?h() {

    ???????// other operations should not be locked...

    ???????System.out.println(Thread.currentThread().getName()

    ??????????????+?":not synchronized in h()");

    ???????lock3.lock();

    ???????try?{

    ???????????for?(int?i = 0; i < 5; i++) {

    ??????????????System.out.println(Thread.currentThread().getName()

    ?????????????????????+?":synchronized in h()");

    ??????????????try?{

    ??????????????????TimeUnit.SECONDS.sleep(3);

    ??????????????}?catch?(InterruptedException e) {

    ??????????????????e.printStackTrace();

    ??????????????}

    ???????????}

    ???????}?finally?{

    ???????????lock3.unlock();

    ???????}

    ????}

    ?

    ????public?static?void?main(String[] args) {

    ???????final?Resource4 rs =?new?Resource4();

    ?

    ???????new?Thread() {

    ???????????public?void?run() {

    ??????????????rs.f();

    ???????????}

    ???????}.start();

    ?

    ???????new?Thread() {

    ???????????public?void?run() {

    ??????????????rs.g();

    ???????????}

    ???????}.start();

    ?

    ???????rs.h();

    ????}

    }

    結果：

    Thread-0:not synchronized in f()

    Thread-0:synchronized in f()

    main:not synchronized in h()

    main:synchronized in h()

    Thread-1:not synchronized in g()

    Thread-1:synchronized in g()

    Thread-0:synchronized in f()

    main:synchronized in h()

    Thread-1:synchronized in g()

    Thread-0:synchronized in f()

    main:synchronized in h()

    Thread-1:synchronized in g()

    Thread-0:synchronized in f()

    main:synchronized in h()

    Thread-1:synchronized in g()

    Thread-0:synchronized in f()

    main:synchronized in h()

    Thread-1:synchronized in g()

    ?

    from：?https://www.cnblogs.com/beiyetengqing/p/6213437.html

    總結

    以上是生活随笔為你收集整理的Java synchronized 详解的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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