有鎖才有自由

生活中不存在絕對的自由，絕對的自由通常對應的無序和混沌，只有在道德、法律、倫理的約束下的相對自由，才能使人感受到自由。

而在多線程編程中，鎖是至關重要的，鎖就是道德，就是法律約束，沒有鎖的多線程環境將會是混亂的，所有線程都在爭奪資源，最后的結果就是導致系統崩潰，而有了鎖之后，多線程環境才能穩定高效的工作。

synchronized 關鍵字

synchronized 是我們所說的重量級鎖，所說的重量級是相對于那些自旋鎖(AQS)而言的，比如可重入鎖ReentrantLock。很多人談 synchronized 色變，說它性能差、太重，貌似言之鑿鑿。放在多年前確實如此，但是 Java 1.7、1.8 已經對 synchronized 做了很大優化，其性能和那些輕量級鎖幾乎沒有差距。

所以，我們再程序中其實可以放心的使用它，即使沒有用過，也肯定在一些源碼里見過，比如 Netty 中就有很多地方用到了它。

下面開始進入今天的主題，類鎖和實例鎖。看名字就已經很明顯了，類鎖就是所在類上的鎖，實例就是鎖在類實例上的鎖。

實例鎖

類聲明后，我們可以 new 出來很多的實例對象。這時候，每個實例在 JVM 中都有自己的引用地址和堆內存空間，這時候，我們就認為這些實例都是獨立的個體，很顯然，在實例上加的鎖和其他的實例就沒有關系，互不影響了。

通常我們使用實例鎖的方式有下面三種：

1、 鎖住實體里的非靜態變量

非靜態變量是實例自身變量，不會與其他實例共享，所以鎖住實體內聲明的非靜態變量可以實現對象鎖。鎖住同一個變量的方法塊共享同一把鎖。

2、鎖住 this 對象

this 指的是當前對象實例本身，所以，所有使用 synchronized(this)方式的方法都共享同一把鎖。

3、直接鎖非靜態方法

最簡單、最直觀的一種方式，直接加在方法返回類型前。

使用對象鎖的情況，只有使用同一實例的線程才會受鎖的影響，多個實例調用同一方法也不會受影響。

下面來做個測試，開啟 5 個線程，每個線程都 new 一個新的實例來分別調用上面三種方式的方法，方法完成的動作就是輸出線程名稱，然后休眠 10 秒鐘。

public class ObjectLock { ?private Object lock = new Object(); ?/*** 鎖住非靜態變量* @throws InterruptedException*/public void lockObjectField() throws InterruptedException{synchronized (lock){System.out.println(Thread.currentThread().getName());Thread.sleep(10*1000);}} ?/*** 鎖住 this 對象 this 就是當前對象實例* @throws InterruptedException*/public void lockThis() throws InterruptedException{synchronized (this){System.out.println(Thread.currentThread().getName());Thread.sleep(10*1000);}} ?/*** 直接鎖住非靜態方法* @throws InterruptedException*/public synchronized void methodLock() throws InterruptedException{System.out.println(Thread.currentThread().getName());Thread.sleep(10*1000);} ?public static void main(String[] args){for (int i = 0; i < 5; i++) {Thread worker = new Thread(new ObjectLockWorker());worker.setName("kite-" + i);worker.start();}} ?public static class ObjectLockWorker implements Runnable{@Overridepublic void run() {try {ObjectLock objectLock = new ObjectLock();// 方式 1objectLock.lockObjectField();// 方式 2//objectLock.lockThis();// 方式 3//objectLock.methodLock();} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}} }

我們預測的結果就是每個線程都會立刻輸出線程名稱，然后各自休眠 10 秒

分別調用方式1、2、3，效果都是一樣的，我們看到輸出結果和我們預測的是一樣的，5 個線程都立即輸出線程名，然后等待 10 秒，整個程序退出。

類鎖

類鎖是加載類上的，而類信息是存在 JVM 方法區的，并且整個 JVM 只有一份，方法區又是所有線程共享的，所以類鎖是所有線程共享的。

使用類鎖的方式有如下方式：

1、鎖住類中的靜態變量

因為靜態變量和類信息一樣也是存在方法區的并且整個 JVM 只有一份，所以加在靜態變量上可以達到類鎖的目的。

2、直接在靜態方法上加 synchronized

因為靜態方法同樣也是存在方法區的并且整個 JVM 只有一份，所以加在靜態方法上可以達到類鎖的目的。

3、鎖住 xxx.class

對當前類的 .class 屬性加鎖，可以實現類鎖。

類鎖是所有線程共享的鎖，所以同一時刻，只能有一個線程使用加了鎖的方法或方法體，不管是不是同一個實例。

下面同樣來做個測試，開啟 5 個線程，除了調用靜態方法的方式，其他兩種方式中每個線程都 new 一個新的實例來分別調用，方法內完成的動作就是輸出線程名稱，然后休眠 10 秒鐘。

public class ClassLock { ?private static Object lock = new Object(); ?/*** 鎖住靜態變量* @throws InterruptedException*/public void lockStaticObjectField() throws InterruptedException{synchronized (lock){System.out.println(Thread.currentThread().getName());Thread.sleep(10*1000);}} ?/*** 鎖住靜態方法* @throws InterruptedException*/public static synchronized void methodLock() throws InterruptedException{System.out.println(Thread.currentThread().getName());Thread.sleep(10*1000);} ?/*** 鎖住 xxx.class* @throws InterruptedException*/public void lockClass() throws InterruptedException{synchronized (ClassLock.class){System.out.println(Thread.currentThread().getName());Thread.sleep(10*1000);}} ?public static void main(String[] args){for (int i = 0; i < 5; i++) {Thread worker = new Thread(new ClassLockWorker());worker.setName("kite-" + i);worker.start();}} ?public static class ClassLockWorker implements Runnable{@Overridepublic void run() {try {ClassLock classLock = new ClassLock();// 方式 1classLock.lockStaticObjectField();// 方式 2//ClassLock.methodLock();// 方式 3//classLock.lockClass();} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}} }

我們預測的結果就是剛開始只有1個線程搶到鎖，然后輸出線程名，之后等待 10 秒中，之后是下一個搶到鎖的線程，輸出線程名，然后等待 10 秒。直到最后一個搶到鎖的線程，整個過程歷時大約 50 秒。

分別調用方式1、2、3，觀察執行結果，和我們預測的是一致的。

怎么樣，面試再考你對象鎖和類鎖的時候，是不是能從容一點兒了呢。

你還可以讀：

Java 中的幾種線程池不知道你用對了沒有?mp.weixin.qq.com從 volatile 說起，可見性和有序性是什么?mp.weixin.qq.com我們說的 CAS 自旋鎖是什么?mp.weixin.qq.com

總結

以上是生活随笔為你收集整理的synchronized不能锁静态变量_面试官：请说一下对象锁和类锁的区别的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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