Java中的synchronized关键字

目录
  • 1、synchronized锁的底层实现原理
  • 2、基于synchronized实现单例模式
  • 3、利用类加载实现单例模式(饿汉模式)

1、synchronized锁的底层实现原理

JVM基于进入和退出Monitor对象来实现方法同步和代码块同步。代码块同步是使用monitorenter和monitorexit指令实现的，monitorenter指令是在编译后插入到同步代码块的开始位置，而monitorexit是插入到方法结束处和异常处。任何对象都有一个monitor与之关联，当且一个monitor被持有后，它将处于锁定状态。

根据虚拟机规范的要求，在执行monitorenter指令时，首先要去尝试获取对象的锁，如果这个对象没被锁定，或者当前线程已经拥有了那个对象的锁，把锁的计数器加1；相应地，在执行monitorexit指令时会将锁计数器减1，当计数器被减到0时，锁就释放了。如果获取对象锁失败了，那当前线程就要阻塞等待，直到对象锁被另一个线程释放为止。

如何判断这个对象是否被锁定？对象头中的MarkWord字段记录了该对象的锁信息。

2、基于synchronized实现单例模式

public class Singleton {
    private volatile static Singleton uniqueInstance;

    private Singleton(){

    }
    public static Singleton getUniqueInstance() {
        //没有实例化才加锁
        if (uniqueInstance == null) {
            //给类对象加锁
            synchronized (Singleton.class) {
                if (uniqueInstance == null)
                    uniqueInstance = new Singleton();
            }
        }
        return uniqueInstance;
    }

//    public static synchronized Singleton getUniqueInstance(){
//        if(uniqueInstance==null){
//            uniqueInstance = new Singleton();
//        }
//        return uniqueInstance;
//    }
}

首先说一下为什么不采用第二种方式实现单例：不管该对象是否已经实例化，都要调用这个同步方法，会导致大量的线程进入阻塞；而采用双重锁检验，可以在第一次判断不为空的时候就直接返回，不用进入同步代码块。

几个要点：

  • 为什么uniqueInstance属性要用volatile修饰？new操作并非一个原子性操作，分为三个步骤（分配对象的内存空间、初始化对象、设置uniqueInstance指向刚分配的内存地址）,如果不使用volatile，2和3之间可能发生指令重排，导致外部访问到一个还没有初始化的对象。
  • 为什么构造方法时私有的？防止对象在其他地方被创建。
  • 为什么uniqueInstance是私有静态的？私有使得外部只能通过特定的方式去访问对象，静态是因为要在静态方法中访问该对象。
  • 为什么getUniqueInstance()方式是公共、静态的？public使得外界统一通过访问该方法获得对象，static使得程序可以通过类名获取对象。
  • 为什么采用双重检测初始化对象？第一次检测主要用来判断对象是否已经创建，如果已创建则直接返回；第二次检测是因为：可能有多个线程在第一次检测中发现对象为空，同时进入同步代码块，但只有一个线程会抢到锁并创建对象，其他线程阻塞排队等待锁的释放。当创建对象的线程返回后，阻塞的线程会被唤醒，这时候对象已经不为空，所以需要第二次检测来阻止对象的多次创建。

3、利用类加载实现单例模式(饿汉模式)

public class SingleTon2 {
/** 内置对象是静态的，并且直接创建对象，保证对象在初始化时加载完成 */
    public static SingleTon2 instance = new SingleTon2(); 

/** 构造方法私有，防止对象在其他地方被创建 */
    private SingleTon2(){

    }

/** 公共静态方法返回对象 */
    public static SingleTon2 getInstance(){

        return instance;
    }
}

到此这篇关于Java中的synchronized关键字的文章就介绍到这了,更多相关synchronized关键字内容请搜索我们以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持我们！

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