文章目錄

• • 為什么要同步
  • Synchronized關鍵詞
  • • Synchronized Instance Methods
    • Synchronized Static Methods
    • Synchronized Blocks

java并發中的Synchronized關鍵詞

如果在多線程的環境中，我們經常會遇到資源競爭的情況，比如多個線程要去同時修改同一個共享變量，這時候，就需要對資源的訪問方法進行一定的處理，保證同一時間只有一個線程訪問。

java提供了synchronized關鍵字，方便我們實現上述操作。

為什么要同步

我們舉個例子，我們創建一個類，提供了一個setSum的方法：

public class SynchronizedMethods {private int sum = 0;public void calculate() {setSum(getSum() + 1);} }

如果我們在多線程的環境中調用這個calculate方法：

@Testpublic void givenMultiThread_whenNonSyncMethod() throws InterruptedException {ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(3);SynchronizedMethods summation = new SynchronizedMethods();IntStream.range(0, 1000).forEach(count -> service.submit(summation::calculate));service.shutdown();service.awaitTermination(1000, TimeUnit.MILLISECONDS);assertEquals(1000, summation.getSum());}

按照上面的方法，我們預計要返回1000， 但是實際上基本不可能得到1000這個值，因為在多線程環境中，對同一個資源進行同時操作帶來的不利影響。

那我們怎么才能夠建線程安全的環境呢？

Synchronized關鍵詞

java提供了多種線程安全的方法，本文主要講解Synchronized關鍵詞，Synchronized關鍵詞可以有很多種形式：

• Instance methods
• Static methods
• Code blocks

當我們使用synchronized時，java會在相應的對象上加鎖，從而在同一個對象等待鎖的方法都必須順序執行，從而保證了線程的安全。

Synchronized Instance Methods

Synchronized關鍵詞可以放在實例方法的前面：

public synchronized void synchronisedCalculate() {setSum(getSum() + 1);}

看下調用結果：

@Test public void givenMultiThread_whenMethodSync() {ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(3);SynchronizedMethods method = new SynchronizedMethods();IntStream.range(0, 1000).forEach(count -> service.submit(method::synchronisedCalculate));service.awaitTermination(1000, TimeUnit.MILLISECONDS);assertEquals(1000, method.getSum()); }

這里synchronized將會鎖住該方法的實例對象，多個線程中只有獲得該實例對象鎖的線程才能夠執行。

Synchronized Static Methods

Synchronized關鍵詞也可以用在static方法前面：

public static synchronized void syncStaticCalculate() {staticSum = staticSum + 1;}

Synchronized放在static方法前面和實例方法前面鎖住的對象不同。放在static方法前面鎖住的對象是這個Class本身，因為一個Class在JVM中只會存在一個，所以不管有多少該Class的實例，在同一時刻只會有一個線程可以執行該放方法。

@Testpublic void givenMultiThread_whenStaticSyncMethod() throws InterruptedException {ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool();IntStream.range(0, 1000).forEach(count ->service.submit(SynchronizedMethods::syncStaticCalculate));service.shutdown();service.awaitTermination(100, TimeUnit.MILLISECONDS);assertEquals(1000, SynchronizedMethods.staticSum);}

Synchronized Blocks

有時候，我們可能不需要Synchronize整個方法，而是同步其中的一部分，這時候，我們可以使用Synchronized Blocks：

public void performSynchronizedTask() {synchronized (this) {setSum(getSum() + 1);}}

我們看下怎么測試：

@Testpublic void givenMultiThread_whenBlockSync() throws InterruptedException {ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(3);SynchronizedMethods synchronizedBlocks = new SynchronizedMethods();IntStream.range(0, 1000).forEach(count ->service.submit(synchronizedBlocks::performSynchronizedTask));service.shutdown();service.awaitTermination(100, TimeUnit.MILLISECONDS);assertEquals(1000, synchronizedBlocks.getSum());}

上面我們同步的是實例，如果在靜態方法中，我們也可以同步class：

public static void performStaticSyncTask(){synchronized (SynchronizedMethods.class) {staticSum = staticSum + 1;}}

我們看下怎么測試：

@Testpublic void givenMultiThread_whenStaticSyncBlock() throws InterruptedException {ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool();IntStream.range(0, 1000).forEach(count ->service.submit(SynchronizedMethods::performStaticSyncTask));service.shutdown();service.awaitTermination(100, TimeUnit.MILLISECONDS);assertEquals(1000, SynchronizedMethods.staticSum);}

本文的例子可以參考https://github.com/ddean2009/learn-java-concurrency/tree/master/Synchronized

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更多內存可以參考http://www.flydean.com/java-concurrent-synchronized/

總結

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