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synchronized 加锁 this 和 class 的区别!

磊哥 Java中文社群 2021-10-19

作者 | 王磊

来源 | Java中文社群(ID:javacn666)

转载请联系授权(微信ID:GG_Stone)

synchronized 是 Java 语言中处理并发问题的一种常用手段,它也被我们亲切的称之为“Java 内置锁”,由此可见其地位之高。然而 synchronized 却有着多种用法,当它修饰不同对象时,其意义也是不同的,下面我们一起来看。

synchronized 用法

synchronized 可以用来修饰普通方法、静态方法和代码块

① 修饰普通方法

/**
* 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
*/

public static synchronized void staticMethod() {
// .......
}

当 synchronized 修饰静态的方法时,其作用的范围是整个方法,作用对象是调用这个类的所有对象。

③ 修饰代码块

为了减少锁的粒度,我们可以选择在一个方法中的某个部分使用 synchronized 来修饰(一段代码块),从而实现对一个方法中的部分代码进行加锁,实现代码如下:

public void classMethod() throws InterruptedException {
// 前置代码...

// 加锁代码
synchronized (SynchronizedExample.class) {
// ......
}

// 后置代码...
}

以上代码在执行时,被修饰的代码块称为同步语句块,其作用范围是大括号“{}”括起来的代码块,作用的对象是调用这个代码块的对象。

但以上代码,除了可以加锁 class 之外,还可以加锁 this,具体示例如下:

public void classMethod() throws InterruptedException {
// 前置处理代码...
synchronized (this) {
// ......
}
// 后置处理代码...
}

那问题来了,使用 synchronized 加锁 this 和 class 的区别是什么?不都是加锁同一个类吗?

答案还真不是,加锁 this 和 class 区别还是很大的。下面我们通过以下 4 个示例,来看二者之间的区别。

1.加锁 class 共享一个类实例

首先,我们创建 5 个线程,调用同一个对象下 synchronized 加锁的 class 代码,具体示例如下:

import java.util.Date;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class SynchronizedExample {

public static void main(String[] args) {
// 创建当前类实例
final SynchronizedExample example = new SynchronizedExample();
// 创建 5 个线程执行任务
for (int i = 0; i < 5; i++) {
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
try {
// 调用 synchronized 修饰的 class 方法
example.classMethod();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}).start();
}
}

/**
* synchronized 修饰的 class 方法
* @throws InterruptedException
*/

public void classMethod() throws InterruptedException {
synchronized (SynchronizedExample.class) {
System.out.println(String.format("当前执行线程:%s,执行时间:%s",
Thread.currentThread().getName(), new Date()));
TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
}
}
}

以上程序的执行结果如下:

从上述结果可以看出,这 5 个线程共享的是同一把锁。

2.加锁 class 创建多个实例

接下来,我们创建 5 个线程,调用不同对象下 synchronized 加锁的 class 代码,具体示例如下:

import java.util.Date;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class SynchronizedExample {

public static void main(String[] args) {
// 创建 5 个线程执行任务
for (int i = 0; i < 5; i++) {
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
try {
// 创建类实例
SynchronizedExample example = new SynchronizedExample();
// 调用 synchronized 修饰的 class 方法
example.classMethod();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}).start();
}
}

/**
* synchronized 修饰的 class 方法
* @throws InterruptedException
*/

public void classMethod() throws InterruptedException {
synchronized (SynchronizedExample.class) {
System.out.println(String.format("当前执行线程:%s,执行时间:%s",
Thread.currentThread().getName(), new Date()));
TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
}
}
}

以上程序的执行结果如下:

从上述结果可以看出,虽然是不同的对象,但它们使用的仍然是同一把锁。

3.加锁 this 共享一个类实例

接下来,我们创建 5 个线程,调用 synchronized 加锁 this 的示例。首先我们这 5 个线程调用同一个对象的加锁方法,示例代码如下:

import java.util.Date;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class SynchronizedExample {

public static void main(String[] args) {
// 创建当前类实例
final SynchronizedExample example = new SynchronizedExample();
// 创建 5 个线程执行任务
for (int i = 0; i < 5; i++) {
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
try {
// 调用 synchronized 修饰的 this 方法
example.thisMethod();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}).start();
}
}

/**
* synchronized 修饰的 this 方法
* @throws InterruptedException
*/

public void thisMethod() throws InterruptedException {
synchronized (this) {
System.out.println(String.format("当前执行线程:%s,执行时间:%s",
Thread.currentThread().getName(), new Date()));
TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
}
}
}

以上程序的执行结果如下:

从上述结果可以看出,以上线程使用的都是同一把锁。

4.加锁 this 创建多个类实例

最后一个示例最为特殊,我们使用 synchronized 加锁 this,让这 5 个线程调用各自创建对象的方法,具体示例如下:

import java.util.Date;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class SynchronizedExample {

public static void main(String[] args) {
// 创建 5 个线程执行任务
for (int i = 0; i < 5; i++) {
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
try {
// 创建(多个)类实例
SynchronizedExample example = new SynchronizedExample();
// 调用 synchronized 修饰的 this 方法
example.thisMethod();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}).start();
}
}

/**
* synchronized 修饰的 this 方法
* @throws InterruptedException
*/

public void thisMethod() throws InterruptedException {
synchronized (this) {
System.out.println(String.format("当前执行线程:%s,执行时间:%s",
Thread.currentThread().getName(), new Date()));
TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
}
}
}

以上程序的执行结果如下:



从上述结果可以看出,当使用 synchronized 加锁 this 时,如果线程调用的不是同一个对象,那么这些线程之间使用的锁都是自己独立的锁,这个结果就和 synchronized 加锁 class 的结果完全不同了。

总结

通过以上 4 个示例我们可以得出结论,当使用 synchronized 加锁 class 时,无论共享一个对象还是创建多个对象,它们用的都是同一把锁,而使用 synchronized 加锁 this 时,只有同一个对象会使用同一把锁,不同对象之间的锁是不同的

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