Java中synchronized的几种使用方法
目录
- 用法简介
- 1、修饰普通方法
- 2、修饰静态方法
- 修饰普通方法 VS 修饰静态方法
- 3、修饰代码块
- this VS class
- 总结
前言:
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:
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:
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。
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