2023.10.14 关于 synchronized 基本介绍

news2024/11/25 0:47:52

synchronized 的特性

互斥

理解阻塞等待

可重入

synchronized 的使用

修饰方法

修饰代码块

synchronized 的特性

JVM 称 synchronized 为监视器锁（monitor lock）

互斥

synchronized 会起到互斥效果
某个线程执行到某个对象的 synchronized 中时，其他线程如果也执行到同一个对象 synchronized 就会阻塞等待

理解阻塞等待

针对每一把锁，操作系统内部都维护了一个等待队列
当这个锁被某个线程占有的时候，其他线程尝试进行加锁，便加锁失败，从而阻塞等待
一直等到线程解锁之后，有操作系统唤醒一个新的线程，再来获取这个锁

注意：

线程A 解锁之后，先来的线程B 并不会立即就能获取到锁，而是要通过操作系统来唤醒，属于操作系统线程调度的一部分工作
通俗来说就是当线程A 释放锁后，先来的线程B 和后来的线程C、线程D、线程E 会重新一起竞争锁，并不遵守先来后到的规则

可重入

重入指一个线程针对同一个对象连续加锁两次
如果没有问题则叫做可重入
如果有问题则叫做不可重入，通常伴随出现死锁

锁对象是 this
只要有线程调用 add 方法，进入 add 方法的时候，就会先尝试加锁
如果此时成功加锁，紧接着遇到了代码块，再次尝试加锁
站在 this （锁对象）的视角，它认为自己已经被另外的线程给占用了，这里的第二次加锁是否要阻塞等待
当然此处是特殊情况，第二个线程和第一个线程为同一个线程
从而此处如果允许再次加锁，该锁为可重入锁
如果不允许再次加锁，而是发生阻塞等待，此时该锁为不可重入锁
synchronized 为可重入锁

例题引入

class Counter {
    public int count = 0;
    
    public void add() {
        count++;
    }
}
 
public class ThreadDemo13 {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Counter counter = new Counter();
//        搞两个线程，这两个线程分别针对 counter 来调用 5w 次的 add 方法
        Thread t1 = new Thread(() -> {
            for (int i = 0; i < 50000; i++) {
                counter.add();
            }
        });
        Thread t2 = new Thread(() -> {
            for (int i = 0; i < 50000; i++) {
                counter.add();
            }
        });
//        启动线程
        t1.start();
        t2.start();
//        等待两个线程结束
        t1.join();
        t2.join();
//        打印最终的 count 值
        System.out.println("count = " + counter.count);
    }
}

建议点击下方链接详细了解该例题后继续阅读下方内容

关于线程安全问题

synchronized 的使用

明确 synchronized 是针对哪个对象加锁
如果两个线程针对同一个对象进行加锁，就会出现锁竞争、锁冲突，一个线程能够获取到锁（先到先得）另一个线程阻塞等待，等待到上一个线程解锁，它才能获取锁成功
如果两个对象针对不同对象加锁，此时不会发生锁竞争、锁冲突，这两线程都能获取到各自的锁，不会有阻塞等待

修饰方法

普通方法：把锁加到 this 对象上

静态方法：把锁加到类对象上
class MyClass {
    private static int count = 0;
    
    public static synchronized void increment() {
        count++;
    }
    
    public static int getCount() {
        return count;
    }
}
静态方法只能被类本身调用
当一个线程调用 increment 静态方法时，该线程将会对 MyClass 类加锁
确保在执行 count++ 操作时不会有其他线程干扰
该锁是基于类而不是实例

修饰代码块

手动指定加到哪个对象上