synchronized锁了什么

fish 发布于2019-08-16 15:46 / 1979人阅读

摘要：也有人称其为同步锁。既然是锁，其必然有锁的东西，下面先会简单介绍一下，再通过一个示例代码展示锁了什么。从而可以证明并不是锁定方法内访问的变量锁定的是同一个监视器对象监视的代码

前言

synchronized翻译为中文的意思是同步的，它是Java中处理线程安全问题常用的关键字。也有人称其为同步锁。既然是锁，其必然有锁的东西，下面先会简单介绍一下synchronized，再通过一个示例代码展示synchronized锁了什么。（这里先提前透露答案synchronized锁的是代码）

介绍定义

synchronized提供的同步机制确保了同一个时刻，被修饰的代码块或方法只会有一个线程执行。

用法

synchronized可以修饰方法和代码块：

修饰普通方法

修饰静态方法

修饰代码块

根据修饰情况，分为对象锁和类锁：

对象锁：

普通方法（等价于代码块修饰this）

代码块修饰的是是类的一个对象

类锁

类方法（等价于代码块修饰当前类Class对象）

代码块修饰的是是类Class对象

原理

synchronized底层原理是使用了对象持有的监视器（monitor）。但是同步代码块和同步方法的原理存在一点差异：

同步代码块是使用monitorenter和monitorexit指令实现的

同步方法是由方法调用指令读取运行时常量池中方法的ACC_SYNCHRONIZED 标识隐式实现，实际上还是调用了monitorenter和monitorexit指令

测试示例 计数器

一个特殊的计数器，自增方法increase()被synchronized修饰，而获取当前值方法getCurrent()则没有被synchronized修饰。

/**
 * 计数器
 * @author RJH
 * create at 2019-03-13
 */
public class Counter {
    /**
     * 全局对象，总数
     */
    private static int i = 0;

    /**
     * 自增
     * @return
     */
    public synchronized int increase() {
        try {
            //使用休眠让结果更明显
            Thread.sleep(5000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return ++i;
    }

    /**
     * 获取当前值
     * @return
     */
    public int getCurrent() {
        return i;
    }
}

测试代码

使用自增线程和获取当前值的线程来验证synchronized锁的是代码，而不是全局变量

/**
 * synchronized锁了什么
 * @author RJH
 * create at 2019-03-02
 */
public class LockWhatTest {

    public static void main(String[] args) {
        Counter counter =new Counter();
        IncreaseThread increaseThread1=new IncreaseThread(counter);
        IncreaseThread increaseThread2=new IncreaseThread(counter);
        GetThread getThread=new GetThread(counter);
        increaseThread1.start();
        increaseThread2.start();
        //直到increaseThread的线程启动才执行下一步
        while (increaseThread1.getState().compareTo(Thread.State.NEW)==0 && increaseThread1.getState().compareTo(Thread.State.NEW)==0){

        }
        getThread.start();
    }

    /**
     * 自增线程
     */
    static class IncreaseThread extends Thread{

        private Counter counter;

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

        @Override
        public void run() {
            System.out.println("After increase:" + counter.increase()+",trigger time:"+System.currentTimeMillis());
        }
    }

    /**
     * 获取当前值的线程
     */
    static class GetThread extends Thread{

        private Counter counter;

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

        @Override
        public void run() {
            System.out.println("Current:"+ counter.getCurrent()+",trigger time:"+System.currentTimeMillis());
        }
    }

}

执行结果

Current:0,trigger time:1552487003845
After increase:1,trigger time:1552487008846
After increase:2,trigger time:1552487013848

结果分析

从测试结果可以得知

在两个自增线程启动后，获取当前值的线程才启动，但是获取当前值的线程是先被执行完成了。

根据自增线程执行完成的时间戳间隔可以得知，两个自增线程是依次执行的。

从而可以证明

synchronized并不是锁定方法内访问的变量

synchronized锁定的是同一个监视器对象监视的代码

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