文章目录
- 1.synchronized 的特性
- 1.1 互斥
- 1.2 可重入
- 2.synchronized 使用示例
- 3.Java 标准库中的线程安全类
1.synchronized 的特性
1.1 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。
- 进入 synchronized 修饰的代码块,相当于 加锁。
- 退出 synchronized 修饰的代码块,相当于 解锁。
可以粗略理解成,每个对象在内存中存储的时候,都存有一块内存表示当前的 “锁定” 状态(类似于厕
所的 “有人/无人”).。
如果当前是 “无人” 状态,那么就可以使用,使用时需要设为 “有人” 状态。
如果当前是 “有人” 状态, 那么其他人无法使用,只能排队。
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, 就加不上了,就会阻塞等待, 一直等到之前的线程解锁之后,由操作系统唤醒一个新的线程, 再来获取到这个锁。
1.2 可重入
一个线程针对同一个对象,如果不会发生问题就叫可重入的,否则就叫不可重入的。
class Counter {
public int count = 0;
synchronized public void add() {
synchronized(this) {
count++;
}
}
}
锁对象是 this ,只要有线程调用 add 方法,进入 add 方法的时候,
在可以加锁成功的前提下,就会先加锁。紧接着又遇到了代码块,此时会再次尝试加锁。
站在 锁对象的视角(this),他认为自己已经被其他的线程给占用了,
那么这里的第二次加锁是不需要阻塞等待的。
如果允许上述操作,这个锁就是可重入的;不允许就是不可重入的。
如果是不可重入的,就会发生 死锁。
上面演示的就是一个不可重入引起的死锁现象。
下面演示的是可重入的情况。
java 为了避免不小心出现闭锁现象,就把 synchronized 给设置成可重入的了。
因此 java 中的 synchronized 是可重入锁。
2.synchronized 使用示例
修饰普通方法:
public synchronized void add2() {
count++;
}
修饰静态方法:
public synchronized static void add2() {
count++;
}
重点理解 synchronized 锁的意思。
两个线程调试竞争一把锁才会发生阻塞等待,如果是两把锁就不会了。
修饰代码块:
synchronized public void add() {
synchronized(this) {
count++;
}
}
3.Java 标准库中的线程安全类
如果多个线程操作同一个集合类,就需要考虑到线程安全问题的事情。
- ArrayList
- LinkedList
- HashMap
- TreeMap
- HashSet
- TreeSet
- StringBuilder
这些类在没有线程安全问题的时候,放心使用。
在有安全问题的时候,可以手动加锁使用。
这些类有更多的选择空间。
- Vector
- HashTable
- ConcurrentHashMap
- StringBuffer
这些类当中内置了 synchronized 加锁。相对于上面的类更安全。
因为是强行加锁的,不管是需不需要,它都会加锁,而且加锁是有额外的时间开销的。
因此它的选择空间变小了,是不推荐使用的。
- String
这个类虽然没有加锁,但是也是安全的,因为它不涉及修改。